DE69609208T2

DE69609208T2 - Power screwdriver and clutch mechanism therefor

Info

Publication number: DE69609208T2
Application number: DE69609208T
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Ogura; Yasuo Sasaki; Yuuichi Satou
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1996-01-31
Publication date: 2000-11-23
Anticipated expiration: 2016-02-01
Also published as: CN1054797C; CN1138511A; DE69609208D1; EP0724934A1; US5735183A; TW299269B; EP0724934B1

Description

1. Field of the invention:

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen einen Motorschraubendreher von der Art, bei der die Aufbringung einer Drehkraft oder eines Drehmoments auf eine Schraube bei einer vorbestimmten Anzugstiefe unterbrochen wird, um einen zuverlässigen Stopp oder eine zuverlässige Beendigung des Schraubenanzugsvorgangs sicherzustellen, und insbesondere einen Motorschraubendreher von der Art, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 1 und Anspruch 18 definiert ist und wie sie in der JP-B2-3- 5952 und der DE-U-85 08 735 offenbart ist. Die Erfindung betrifft ferner einen Kupplungsmechanismus, der zur Verwendung bei einem derartigen Schraubendreher geeignet ist, und von der Art, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 29 definiert ist und wie sie in der US-A-2 700 442 offenbart ist.The present invention relates generally to a power screwdriver of the type in which the application of a torque to a screw is interrupted at a predetermined tightening depth to ensure a reliable stop or termination of the screw tightening operation, and more particularly to a power screwdriver of the type defined in the preamble of claim 1 and claim 18 and as disclosed in JP-B2-3-5952 and DE-U-85 08 735. The invention further relates to a clutch mechanism suitable for use in such a screwdriver and of the type defined in the preamble of claim 29 and as disclosed in US-A-2 700 442.

2. Description of the state of the art.

Einige herkömmliche elektrische Schraubendreher umfassen einen Kupplungsmechanismus, der dazu dient, die Übertragung einer Kraft von einer Antriebswelle zu einer Ausgangswelle wegzunehmen, wenn das Drehmoment an einer Schraube, die angezogen wird, einen vorbestimmten Wert überschreitet. In dem Fall, daß ein Gegenstand, an dem Schrauben festgezogen werden (nachstehend als "festgezogenes Material" bezeichnet) aus einem sehr weichen Material, wie einer Gipsplatte, hergestellt ist, findet jedoch während des Schraubenanzugsvorgangs nur eine sanfte oder vernachlässigbare Drehmomentänderung statt. Deshalb ist es für die Schraubendreher von der Art mit einer Kupplung, die abhängig von einem auf eine Schraube, die angezogen wird, ausgeübten Drehmoment betätigbar ist, beinahe unmöglich, den Vorschub oder das Antreiben der Schrau be bei einer gewünschten Anzugstiefe zu stoppen. Um mit dieser Schwierigkeit zurechtzukommen, wird eine verschiedenartige Sorte eines elektrischen Schraubendrehers verwendet, die einen Anschlag umfaßt, der an einem Abschnitt des Körpers angebracht ist und dessen Lage in der Axialrichtung des Körpers einstellbar ist, um sicherzustellen, daß während des Schraubenanzugsvorgangs eine Kupplung automatisch außer Eingriff gelangt, wenn der Schraubendreherkörper in Richtung des festgezogenen Materials gedrückt wird, bis der Anschlag in Kontakt mit dem festgezogenen Material gelangt.Some conventional electric screwdrivers include a clutch mechanism which serves to remove the transmission of a power from a drive shaft to an output shaft when the torque on a screw being tightened exceeds a predetermined value. However, in the case where an object to which screws are tightened (hereinafter referred to as "tightened material") is made of a very soft material such as a plasterboard, only a gentle or negligible change in torque takes place during the screw tightening process. Therefore, it is almost impossible for the screwdrivers of the type having a clutch which is operable depending on a torque applied to a screw being tightened to stop the feed or driving of the screw. be to stop at a desired tightening depth. To cope with this difficulty, a different type of electric screwdriver is used which includes a stopper attached to a portion of the body and whose position in the axial direction of the body is adjustable to ensure that during the screw tightening process, a clutch is automatically disengaged when the screwdriver body is pushed toward the tightened material until the stopper comes into contact with the tightened material.

Ein Beispiel eines derartigen Schraubendrehers, d. h. einer, der eine Kupplung aufweist, die derart ausgebildet ist, daß sie außer Eingriff gelangt, nachdem ein Anschlag in Kontakt mit dem festgezogenen Material gelangt ist, ist in den oben genannten Schriften JP-B2-3-5952 und DE-U- 85 08 735 offenbart. Der offenbarte Schraubendreher ist mit einem verzahnten Zwischenkupplungselement oder -glied versehen, das zwischen einem verzahnten Kupplungselement eines Antriebsabschnitts oder einer Antriebseinheit und einem verzahnten Kupplungselement angeordnet ist, das an einer Ausgangswelle angebracht ist, auf der ein Schraubendreher- Bit gehalten ist. Nachdem der Anschlag in Kontakt mit dem festgezogenen Material gelangt ist, werden das Kupplungselement der Antriebseinheit und das Zwischenkupplungselement außer Eingriff gebracht, um die Übertragung eines Drehmoments dazwischen wegzunehmen. Jedoch hängt auch bei diesem bekannten Schraubendreher die tatsächliche Zeit des Auftritts der Wegnahme der Übertragung von Drehmoment ab. Nachdem die Drehmomentübertragung unterbrochen worden ist, werden das Zwischenkupplungselement und das Antriebseinheitskupplungselement durch eine Feder gegen ein erneutes Ineingrifftreten voneinander getrennt, um die Erzeugung eines schlagenden Geräusches zu vermeiden.An example of such a screwdriver, i.e. one having a clutch designed to be disengaged after a stopper comes into contact with the tightened material, is disclosed in the above-mentioned documents JP-B2-3-5952 and DE-U-85 08 735. The disclosed screwdriver is provided with a toothed intermediate clutch element or member arranged between a toothed clutch element of a drive section or drive unit and a toothed clutch element mounted on an output shaft on which a screwdriver bit is held. After the stopper comes into contact with the tightened material, the clutch element of the drive unit and the intermediate clutch element are disengaged to remove the transmission of torque therebetween. However, even in this known screwdriver, the actual time of occurrence of the removal of the transmission of torque depends. After the torque transmission is interrupted, the intermediate clutch element and the drive unit clutch element are separated from each other by a spring against re-engagement, in order to avoid the generation of a knocking noise.

Bei dem in den oben genannten Schriften beschriebenen Motorschraubendreher sind alle drei Kupplungselemente mit Zähnen versehen. Da das verzahnte Zwischenkupplungselement im Zustand ohne Last in kämmenden Eingriff mit dem verzahnten Kupplungselement der Antriebswelle gebracht wird, während es mit einer hohen Drehzahl, wie 5000 U/min. rotiert, werden ein starkes schlagendes Geräusch und eine Stoß- oder Anprallkraft erzeugt, bis die Zähne an den beiden Kupplungselementen miteinander in Eingriff stehen. Außerdem weisen die Zähne an den Kupplungselementen im axialen Querschnitt eine Trapezform auf, und somit weist eine Anprallkraft, die auf die Zähne wirkt, eine Kraftkomponente auf, die dazu neigt, die Zähne an dem Zwischenkupplungselement von den Zähnen an den Kupplungselement auf der Antriebswelle zu trennen. Es ist deshalb notwendig, eine starke Druckkraft aufzubringen, um den Schraubenanzugsvorgang gegen den Widerstand einer derartigen Kraftkomponente einzuleiten. In dem Fall, daß das festgezogene Material eine Nachgiebigkeit aufweist, ist die Ausgangswelle außerdem dafür anfällig, in der Axialrichtung zu schwingen, was zu einem starken schlagenden Geräusch führt, das aufgrund des erneuten Ineingrifftretens zwischen den Zähnen an den Zwischenkupplungselement und den Zähnen an dem Antriebswellenkupplungselement erzeugt wird.In the power screwdriver described in the above-mentioned documents, all three clutch members are provided with teeth. Since the intermediate toothed clutch member is brought into meshing engagement with the drive shaft toothed clutch member in the no-load state while rotating at a high speed such as 5000 rpm, a strong knocking noise and an impact or impact force are generated until the teeth on the two clutch members are engaged with each other. In addition, the teeth on the clutch members have a trapezoidal shape in axial cross section, and thus an impact force acting on the teeth has a force component that tends to separate the teeth on the intermediate clutch member from the teeth on the clutch member on the drive shaft. It is therefore necessary to apply a strong pressing force to initiate the screw tightening operation against the resistance of such a force component. In addition, in case the tightened material has a compliance, the output shaft is prone to vibrate in the axial direction, resulting in a strong thumping noise generated due to the re-engagement between the teeth on the intermediate coupling member and the teeth on the drive shaft coupling member.

Bei dem Kupplungsmechanismus, wie er in der oben genannten US-A- 2 700 442 offenbart ist, der zur Verwendung bei Motorrasenmähern, Gartentraktoren und ähnlichen motorgetriebenen Maschinen für geringe Belastungen konstruiert ist, sind das Antriebswellenelement und das Ausgangswellenelement relativ zueinander in der Axialrichtung nicht bewegbar. Die Druckfeder ist zwischen das Ausgangswellenelement und das Verriegelungsmittel eingefügt, das einen axial bewegbaren Kupplungsfedererregungsring mit einer kegelstumpfförmigen Oberfläche umfaßt, die zu einer kegelstumpfförmigen Oberfläche paßt, die an einem Ende der Schraubenfeder vorgesehen ist. Das Schraubenfederende, das mit der kegelstumpfförmigen Oberfläche versehen ist, ist an der zweiten zylindrischen Hülse verriegelt, die zum Ausgangswellenelement gehört, wenn der Kupplungsfedererregungsring axial in Richtung auf dieses Schraubenfederende zu über einen Betätigungsknopf gegen die Kraft der Druckfeder bewegt wird und somit in Kontakt mit der kegelstumpfförmigen Oberfläche des Schraubenfederendes gebracht wird. Die Übertragung einer Drehkraft vom Antriebswellenelement zum Ausgangswellenelement wird gemäß einer axialen Verschiebung des Kupplungsfedererregungsrings von dem jeweiligen Schraubenfederende unterbrochen.In the clutch mechanism as disclosed in the above-mentioned US-A-2 700 442, which is designed for use in motor lawn mowers, garden tractors and similar motor-driven machines for light loads, the drive shaft member and the output shaft member are not movable relative to each other in the axial direction. The compression spring is interposed between the output shaft member and the locking means which comprises an axially movable clutch spring excitation ring having a frusto-conical surface which mates with a frusto-conical surface formed at one end of the coil spring. The coil spring end provided with the frustoconical surface is locked to the second cylindrical sleeve associated with the output shaft member when the clutch spring excitation ring is moved axially toward this coil spring end via an operating button against the force of the compression spring and is thus brought into contact with the frustoconical surface of the coil spring end. The transmission of a rotational force from the drive shaft member to the output shaft member is interrupted according to an axial displacement of the clutch spring excitation ring from the respective coil spring end.

SUMMARY OF THE INVENTION

Mit den vorstehenden Nachteilen des Standes der Technik im Blick ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Motorschraubendreher zu schaffen, der in der Lage ist, fließend und leise ohne einen Schlagstoß oder eine Erschütterung zu arbeiten, wenn eine Kupplung gemäß der Schraubenvorschubdistanz in Eingriff und außer Eingriff gebracht wird, und der leicht mit einer kleinen, von dem Bediener geforderten, axialen Druckkraft gehandhabt werden kann, um den Kupplungseingriffsvorgang einzuleiten, und auch einen Kupplungsmechanismus zu schaffen, der zur Verwendung bei einem derartigen Motorschraubendreher besonders geeignet ist.With the above disadvantages of the prior art in view, it is an object of the present invention to provide a power screwdriver capable of operating smoothly and quietly without an impact shock or vibration when engaging and disengaging a clutch according to the screw feed distance, and which can be easily manipulated with a small axial pushing force required by the operator to initiate the clutch engaging operation, and also to provide a clutch mechanism particularly suitable for use in such a power screwdriver.

Um das vorstehende Ziel zu erreichen, beruht ein Kupplungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf der Verwendung von verzahnten Kupplungselementen für die Verbindung und Trennung zwischen einer Antriebswelle und einer Ausgangswelle, sondern umfaßt eine Schraubenfeder, die konzentrisch mit der Antriebswelle und der Ausgangswelle angeordnet ist und in einen verbindenden Eingriff mit diesen Wellen bewegbar ist, um eine Drehkraft oder ein Drehmoment von der Antriebswelle zur Ausgangswelle über die Schraubenfeder zu übertragen.To achieve the above object, a clutch mechanism according to the present invention does not rely on the use of toothed clutch elements for the connection and disconnection between a drive shaft and an output shaft, but comprises a coil spring which is arranged concentrically with the drive shaft and the output shaft and is in connecting engagement with these shafts to transmit a rotational force or torque from the input shaft to the output shaft via the coil spring.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Motorschraubendreher vorgesehen, wie er in Anspruch 1 definiert ist.According to a first aspect of the present invention there is provided a power screwdriver as defined in claim 1.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Motorschraubendreher vorgesehen, wie er in Anspruch 18 definiert ist.According to a second aspect of the present invention there is provided a power screwdriver as defined in claim 18.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kupplungsmechanismus vorgesehen, wie er in Anspruch 29 definiert ist.According to a third aspect of the present invention there is provided a clutch mechanism as defined in claim 29.

Mit der oben beschriebenen Konstruktion ist der Motorschraubendreher in der Lage, leise ohne die Erzeugung eines schlagenden Geräusches und einer Erschütterung während der Vorgänge des Ineingriffbringens und Außereingriffbringens der Kupplung zu arbeiten, kann leicht mit einer kleinen von dem Bediener geforderten Druckkraft gehandhabt werden, um den Kupplungseingriffvorgang einzuleiten, und ist in der Lage, eine gleichförmige Schraubenanzugstiefe (Schraubenvorschubdistanz) zu schaffen.With the above-described construction, the power screwdriver is able to operate quietly without generating a banging noise and a shock during the clutch engagement and disengagement operations, can be easily handled with a small pressing force required by the operator to initiate the clutch engagement operation, and is able to provide a uniform screw tightening depth (screw feed distance).

Die obigen und andere Ziele, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden denjenigen, die auf dem Gebiet bewandert sind, deutlich werden, wenn sie sich auf die detaillierte Beschreibung und die begleitenden Zeichnungsblätter beziehen, in denen bevorzugte konstruktive Ausführungsformen, die die Prinzipien der vorliegenden Erfindung enthalten, anhand veranschaulichender Beispiele gezeigt sind.The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art when they refer to the detailed description and the accompanying drawings in which preferred structural embodiments embodying the principles of the present invention are shown by way of illustrative example.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht, bei der Teile zur Klarheit weggelassen sind, einer ersten Ausführungsform eines Motorschraubendrehers gemäß der vorliegenden Erfindung,Fig. 1 is a longitudinal sectional view, with parts omitted for clarity, of a first embodiment of a power screwdriver according to the present invention,

Fig. 2 ist ein Aufriß von vorne einer Kupplungsfeder, die bei der ersten Ausführungsform verwendet wird,Fig. 2 is a front elevational view of a clutch spring used in the first embodiment,

Fig. 3 ist eine Draufsicht, die ein oberes Ende der Kupplungsfeder zeigt, die bei der ersten Ausführungsform verwendet wird,Fig. 3 is a plan view showing an upper end of the clutch spring used in the first embodiment,

Fig. 4 ist eine unvollständige Schnittansicht, die den Zustand zeigt, bei dem die erste Ausführungsform sich im Schraubenanzugsbetriebsmodus befindet,Fig. 4 is a fragmentary sectional view showing the state where the first embodiment is in the screw tightening operation mode,

Fig. 5 ist eine unvollständige Schnittansicht, die eine zweite Ausführungsform des Motorschraubendrehers der vorliegenden Erfindung zeigt,Fig. 5 is a fragmentary sectional view showing a second embodiment of the power screwdriver of the present invention,

Fig. 6 ist eine Draufsicht, die das obere Ende einer Kupplungsfeder zeigt, die bei der zweiten Ausführungsform verwendet wird,Fig. 6 is a plan view showing the upper end of a clutch spring used in the second embodiment,

Fig. 7 ist eine unvollständige Schnittansicht, bei der Teile zur Klarheit weggelassen sind, einer dritten Ausführungsform des Motorschraubendrehers gemäß der vorliegenden Erfindung,Fig. 7 is a fragmentary sectional view, with parts omitted for clarity, of a third embodiment of the power screwdriver according to the present invention,

Fig. 8 ist eine vergrößerte unvollständige Schnittansicht eines Teils der dritten Ausführungsform,Fig. 8 is an enlarged fragmentary sectional view of a part of the third embodiment,

Fig. 9 ist eine unvollständige Schnittansicht, die eine vierte Ausführungsform des Motorschraubendrehers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,Fig. 9 is a fragmentary sectional view showing a fourth embodiment of the power screwdriver according to the present invention,

Fig. 10 ist eine unvollständige Schnittansicht, die eine fünfte Ausführungsform des Motorschraubendrehers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,Fig. 10 is a fragmentary sectional view showing a fifth embodiment of the power screwdriver according to the present invention,

Fig. 11 ist eine unvollständige Schnittansicht, die eine sechste Ausführungsform des Motorschraubendrehers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,Fig. 11 is a fragmentary sectional view showing a sixth embodiment of the power screwdriver according to the present invention,

Fig. 12 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils der sechsten Ausführungsform,Fig. 12 is an enlarged sectional view of a part of the sixth embodiment,

Fig. 13(a) bis 13(d) sind schematische Schnittansichten, bei denen Teile zur Klarheit weggelassen sind und die eine Folge von Betriebsabläufen der sechsten Ausführungsform zeigen,Figs. 13(a) to 13(d) are schematic sectional views, with parts omitted for clarity, showing a sequence of operations of the sixth embodiment,

Fig. 14 ist eine unvollständige Schnittansicht, die eine siebte Ausführungsform des Motorschraubendrehers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,Fig. 14 is a fragmentary sectional view showing a seventh embodiment of the power screwdriver according to the present invention,

Fig. 15 ist eine unvollständige Schnittansicht, die eine achte Ausführungsform des Motorschraubendrehers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,Fig. 15 is a fragmentary sectional view showing an eighth embodiment of the power screwdriver according to the present invention,

Fig. 16 ist eine unvollständige Schnittansicht, die eine neunte Ausführungsform des Motorschraubendrehers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,Fig. 16 is a fragmentary sectional view showing a ninth embodiment of the power screwdriver according to the present invention,

Fig. 17 ist ein Aufriß von vorne einer links gewickelten Kupplungsfeder, die bei den sechsten bis neunten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, undFig. 17 is a front elevational view of a left-hand wound clutch spring used in the sixth to ninth embodiments of the present invention, and

Fig. 18 ist ein Aufriß von vorne einer rechts gewickelten Kupplungsfeder, die bei den achten und neunten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird.Fig. 18 is a front elevational view of a right-hand wound clutch spring used in the eighth and ninth embodiments of the present invention.

DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Die vorliegende Erfindung wird unten ausführlicher anhand bestimmter bevorzugter Ausführungsformen beschrieben, die in den begleitenden Zeichnungsblättern gezeigt sind.The present invention is described below in more detail with reference to certain preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine erste Ausführungsform eines Motorschraubendrehers gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Motorschraubendreher 1 umfaßt ein Gehäuse 2 und eine Anschlaghülse 3, die über ein vorderes Ende (unteres Ende in Fig. 1) des Gehäuses 2 geschraubt ist. Die Anschlaghülse 3 wird, wenn sie gedreht oder rotiert wird, axial relativ zum Gehäuse 2 verschoben, so daß eine Schraubenvorschubdistanz (Schraubenanzugstiefe) auf eine unten beschriebene Weise eingestellt werden kann. Das Gehäuse 2 enthält ein Ritzel 4, das an der Ausgangswelle eines Motors (nicht gezeigt) angebracht ist, und ein Antriebswellenelement 5, das drehbar in dem Gehäuse 2 getragen ist, und an dessen Außenumfang ein Zahnrad 6 gebildet ist, das in Kämmung mit dem Ritzel 4 gehalten ist.Fig. 1 shows in cross section a first embodiment of a power screwdriver according to the present invention. The power screwdriver 1 comprises a housing 2 and a stopper sleeve 3 screwed over a front end (lower end in Fig. 1) of the housing 2. The stopper sleeve 3, when turned or rotated, is axially displaced relative to the housing 2 so that a screw feed distance (screw tightening depth) can be adjusted in a manner described below. The housing 2 includes a pinion gear 4 attached to the output shaft of a motor (not shown) and a drive shaft member 5 rotatably supported in the housing 2 and having formed on the outer periphery a gear 6 held in mesh with the pinion gear 4.

Das Antriebswellenelement 5 umfaßt einen ringförmigen Schuh 8, der unter dem Zahnrad 6 angeordnet ist, d. h., an einem Abschnitt, der einem Ausgangswellenelement 7 zugewandt ist. Der Schuh 8 weist eine Innenwandfläche 8a auf, die als eine Verjüngungswand ansteigt, die sich in Richtung des Ausgangswellenelements 7 aufweitet. Insbesondere weist die ansteigende Innenwandfläche 8a eine komplementäre Kontur zur Form eines Abschnitts einer Außenumfangsfläche eines Konus auf, dessen Achse mit einer Mittelachse des Antriebswellenelements 5 ausgerichtet ist. Die Innenwandfläche 8a definiert zusammen mit der Mittelachse des Antriebswellenelements 5 einen Neigungswinkel oder Verjüngungswinkel A. Konzentrisch in dem Schuh 8 ist eine Hülse (Zylinder) S1 angeordnet, die sich in Richtung des Ausgangswellenelements 7 erstreckt. Das Antriebswellenelement 5, das Zahnrad 6, der Schuh 8 und die Hülse S1 sind integral miteinander als ein einziges Bauteil ausgebildet. Die Hülse S1 weist eine Außenumfangsfläche auf, die eine zylindrische Antriebswellenaußenfläche 10 bildet, und einen Innenumfangsfläche, die eine zylindrische Antriebswelleninnenfläche 11 bildet. In der zylindrischen Antriebswelleninnenfläche 11 ist ein zylindrischer Innenraum oder ein zylindrisches inneres Loch definiert, in dem eine Freilaufkupplung 12 von der Art einer Walze fest aufgenommen ist. Die zylindrische Antriebswellenaußenfläche 10 weist einen Endabschnitt auf, der dem Ausgangswellenelement 7 zugewandt ist und derart ausgestaltet ist, daß ein Verjüngungsabschnitt T1 gebildet ist, dessen Außendurchmesser allmählich in Richtung des spitzen Endes abnimmt.The drive shaft member 5 comprises an annular shoe 8 arranged under the gear 6, i.e., at a portion facing an output shaft member 7. The shoe 8 has an inner wall surface 8a which rises as a tapered wall which widens in the direction of the output shaft member 7. In particular, the rising inner wall surface 8a has a complementary contour to the shape of a portion of an outer peripheral surface of a cone whose axis is aligned with a central axis of the drive shaft member 5. The inner wall surface 8a defines together with the central axis of the drive shaft member 5 an inclination angle or taper angle A. Concentrically arranged in the shoe 8 is a sleeve (cylinder) S1 which extends in the direction of the output shaft member 7. The drive shaft member 5, the gear 6, the shoe 8 and the sleeve S1 are formed integrally with each other as a single component. The sleeve S1 has an outer peripheral surface forming a cylindrical drive shaft outer surface 10 and an inner peripheral surface forming a cylindrical drive shaft inner surface 11. In the cylindrical drive shaft inner surface 11, a cylindrical inner space or a cylindrical inner hole is defined in which a roller-type one-way clutch 12 is firmly received. The cylindrical drive shaft outer surface 10 has an end portion facing the output shaft member 7 and is designed to form a tapered portion T1 whose outer diameter gradually decreases toward the tip end.

Das Ausgangswellenelement 7 weist einen vorderen Endabschnitt 14 auf, der derart aufgebaut ist, das er ein Anbringen und Abnehmen eines Bits 15 in bezug auf den vorderen Endabschnitt 14 ermöglicht. Das Ausgangswellenelement 7 umfaßt einen ringförmigen Abschnitt oder eine ringförmige Hülse S3 mit einer Außenumfangsfläche, die eine zylindrische Ausgangswellenaußenfläche 19 bildet, eine Innenumfangsfläche, die eine zylindrische Ausgangswelleninnenfläche 20 bildet, und eine Innenfläche (nicht bezeichnet), die an die zylindrische Ausgangswelleninnenfläche 20 angrenzt. Das Ausgangswellenelement 7 weist in seinem Außenumfangsabschnitt, der dem Antriebswellenelement 5 zugewandt ist, d. h., in der zylindrischen Ausgangswellenaußenfläche 19 ausgebildet, eine axiale Nut 18 auf, in der ein Ende 16b einer Kupplungsfeder 16, die später anhand von Fig. 2 beschrieben wird, permanent verriegelt ist. Die zylindrische Ausgangswelleninnenfäche 20 weist einen ansteigenden Oberflächenabschnitt auf, nämlich einen Verjüngungsabschnitt T2, der einen Innendurchmesser aufweist, der allmählich von einem dem Antriebswellenelement 5 zugewandten Ende in Richtung des Bits 15 abnimmt. Der Verjüngungswinker oder Neigungswinkel des Verjüngungsabschnitts T2 ist gleich wie derjenige des Verjüngungsabschnitts T1.The output shaft member 7 has a front end portion 14 which is constructed to allow attachment and detachment of a bit 15 with respect to the front end portion 14. The output shaft member 7 comprises an annular portion or annular sleeve S3 having an outer peripheral surface which has a cylindrical Output shaft outer surface 19, an inner peripheral surface forming a cylindrical output shaft inner surface 20, and an inner surface (not numbered) adjacent to the cylindrical output shaft inner surface 20. The output shaft member 7 has, in its outer peripheral portion facing the drive shaft member 5, that is, formed in the cylindrical output shaft outer surface 19, an axial groove 18 in which one end 16b of a clutch spring 16, which will be described later with reference to Fig. 2, is permanently locked. The cylindrical output shaft inner surface 20 has a rising surface portion, namely a tapered portion T2, which has an inner diameter which gradually decreases from an end facing the drive shaft member 5 toward the bit 15. The taper angle or inclination angle of the taper portion T2 is the same as that of the taper portion T1.

Das Ausgangswellenelement 7 weist eine Führungswelle 21 auf, die konzentrisch in der Hülse S3 angeordnet ist und sich in Richtung des Antriebswellenelements 5 erstreckt. Die Führungswelle 21 weist auf ihrer Außenumfangsfläche eine Vielzahl von Kerbverzahnungen 22 auf. Die Freilaufkupplung 12 weist eine Innenumfangsfläche auf, die fest mit der Außenumfangsfläche eines hohlen zylindrischen Schiebers 23 verbunden ist, der in seiner Innenumfangsfläche eine Vielzahl von Kerbverzahnungen 17 aufweist, die mit den Kerbverzahnungen 22 an der Führungswelle 21 gekoppelt sind. Der Schieber 23 wird von einer Druckfeder 24 in Richtung der Antriebswelle 5 (nach oben in Fig. 1) gedrängt. Die Kupplungsfeder 16 weist insgesamt die Form einer Schraubenfeder auf, die aus einem Draht mit einem kreisförmigen Querschnitt gebildet ist.The output shaft member 7 has a guide shaft 21 which is arranged concentrically in the sleeve S3 and extends towards the drive shaft member 5. The guide shaft 21 has a plurality of serrations 22 on its outer peripheral surface. The one-way clutch 12 has an inner peripheral surface which is fixedly connected to the outer peripheral surface of a hollow cylindrical slider 23 which has a plurality of serrations 17 in its inner peripheral surface which are coupled to the serrations 22 on the guide shaft 21. The slider 23 is urged by a compression spring 24 towards the drive shaft 5 (upwards in Fig. 1). The clutch spring 16 has the overall shape of a coil spring which is formed from a wire with a circular cross section.

Nach Fig. 2 ist die Kupplungsfeder 16 aus einer fest links gewickelten Schraubenfeder zusammengesetzt und deshalb zieht eine Drehung des Antriebswellenelements 5 in der Vorwärtsrichtung (Richtung nach rechts oder im Uhrzeigersinn) die Kupplungsfeder 16 an (oder verringert ihren Durchmesser). Das eine Ende (untere Ende in den Fig. 1 und 2) 16b der Kupplungsfeder 16 ragt in einer Richtung axial nach außen vor. Das untere Ende 16b der Kupplungsfeder 16 ist in die axiale Nut 18 in dem Ausgangswellenelement 7 eingesetzt und fest mit dem Ausgangswellenelement 7 verbunden. Die Kupplungsfeder 16 weist einen unteren Abschnitt auf, der um die zylindrische Ausgangswellenaußenfläche 19 herum mit einer geeigneten dazwischen vorgesehenen Passung befestigt ist. Andererseits ist ein oberer Abschnitt der Kupplungsfeder 16 locker um die zylindrische Antriebswellenaußenfläche 10 des Antriebswellenelements 5 herum eingepaßt, wobei zwischen diesen ein Zwischenraum definiert ist. Das obere Ende 16a der Kupplungsfeder 16 ist geringfügig in einer Richtung radial nach außen verformt oder angeschwollen und weist somit einen größeren Durchmesser als der Rest der Kupplungsfeder 16 auf, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Das obere Ende 16a der Kupplungsfeder 16 ist nicht wie das axial hervorragende untere Ende 16b, das in Fig. 2 gezeigt ist, sondern weist einen Außendurchmesser auf, der größer als der Rest der Kupplungsfeder 16 ist, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.According to Fig. 2, the clutch spring 16 is composed of a coil spring wound firmly to the left and therefore a rotation of the drive shaft member 5 in the forward direction (rightward or clockwise direction), the clutch spring 16 tightens (or reduces its diameter). One end (lower end in Figs. 1 and 2) 16b of the clutch spring 16 projects in an axially outward direction. The lower end 16b of the clutch spring 16 is fitted into the axial groove 18 in the output shaft member 7 and fixedly connected to the output shaft member 7. The clutch spring 16 has a lower portion secured around the cylindrical output shaft outer surface 19 with a suitable fit provided therebetween. On the other hand, an upper portion of the clutch spring 16 is loosely fitted around the cylindrical drive shaft outer surface 10 of the drive shaft member 5 with a space defined therebetween. The upper end 16a of the clutch spring 16 is slightly deformed or swollen in a radially outward direction and thus has a larger diameter than the rest of the clutch spring 16, as shown in Fig. 3. The upper end 16a of the clutch spring 16 is not like the axially projecting lower end 16b shown in Fig. 2, but has an outer diameter larger than the rest of the clutch spring 16, as shown in Fig. 3.

Der Motorschraubendreher 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorstehenden Konstruktion wird wie folgt arbeiten.The motor screwdriver 1 according to the first embodiment of the above construction will operate as follows.

Nachdem der Kopf einer Schraube 25 an dem spitzen Ende des Bits 15 angebracht worden ist, wird der nicht veranschaulichte Motor mit Energie beaufschlagt. Die Ausgangsleistung von dem Motor wird vom Ritzel 4 zum Zahnrad 6 übertragen und dreht das Antriebswellenelement 5 in der Vorwärtsrichtung oder nach rechts. In diesem Fall ist die Kupplungsfeder 16 geringfügig von der zylindrischen Antriebswellenaußenfläche 10 beabstandet, so daß eine Drehkraft oder ein Drehmoment nicht vom Antriebs wellenelement 5 zum Ausgangswellenelement 7 übertragen wird. Aus diesem Zustand beginnt ein Bediener des Schraubendrehers 1, den Körper des Schraubendrehers 1 in Richtung eines festgezogenen Materials (nicht gezeigt) zu drücken, wodurch die Schraube 25 gegen das festgezogene Material gezwungen wird. Infolge dieses Druckvorgangs wird das Ausgangswellenelement 7 in Richtung des Antriebswellenelements 5 gegen die Kraft der Druckfeder 24 verschoben. Wenn der Druck andauert, wird das Ausgangswellenelement 7 in die in Fig. 4 gezeigte Stellung gebracht. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das vordere Ende 3a der Anschlaghülse 3 vor dem festgezogenen Material.After the head of a screw 25 has been attached to the pointed end of the bit 15, the motor (not shown) is energized. The output power from the motor is transmitted from the pinion 4 to the gear 6 and rotates the drive shaft member 5 in the forward direction or to the right. In this case, the clutch spring 16 is slightly spaced from the cylindrical drive shaft outer surface 10 so that a rotational force or torque is not derived from the drive shaft member 5 to the output shaft member 7. From this state, an operator of the screwdriver 1 starts to press the body of the screwdriver 1 toward a tightened material (not shown), thereby forcing the screw 25 against the tightened material. As a result of this pressing operation, the output shaft member 7 is displaced toward the drive shaft member 5 against the force of the compression spring 24. As the pressure continues, the output shaft member 7 is brought into the position shown in Fig. 4. At this time, the front end 3a of the stop sleeve 3 is in front of the tightened material.

In diesem Fall gelangt das obere Ende 16a der Kupplungsfeder 16 in Kontakt mit der Innenwandfläche 8a des Schuhs 8, woraufhin das obere Ende 16a der Kupplungsfeder 16 dazu neigt, zusammen mit dem rotierenden Antriebswellenelement 5 aufgrund einer Reibwirkung zwischen dem oberen Ende 16a und der Innenwandfläche 8a des Schuhs 8 zu rotieren. Gleichzeitig wird wegen einer Kraftkomponente, die aufgrund dessen geschaffen wird, daß die Innenwandfläche 8a sich unter dem Winkel θ verjüngt, das obere Ende 16a der Kupplungsfeder 16 gegen die zylindrische Antriebswellenaußenfläche 10 gedrückt und dann zwischen der Innenwandfläche 8a des Schuhs 8 und der zylindrischen Antriebswellenaußenfläche 10 gegriffen, die beide rotieren. Der somit gegriffene obere Abschnitt der Kupplungsfeder 16 verringert seinen Innendurchmesser geringfügig, und ein oberer Abschnitt der Kupplungsfeder 16 wickelt sich fest um die zylindrische Antriebswellenaußenfläche 10 herum und greift diese dadurch, und beginnt sich zusammen mit dem Antriebswellenelement 5 zu drehen. Somit wird die Drehkraft oder das Drehmoment vom Antriebswellenelement 5 zum Ausgangswellenelement 7 übertragen. Während die Last auf die oben beschriebenen Weise übertragen wird, sind der Verjüngungsabschnitt T1 des Antriebswellenelements 5 und der Verjün gungsabschnitt T2 des Ausgangswellenelements 7 eng aneinander angepaßt.In this case, the upper end 16a of the clutch spring 16 comes into contact with the inner wall surface 8a of the shoe 8, whereupon the upper end 16a of the clutch spring 16 tends to rotate together with the rotary drive shaft member 5 due to a frictional action between the upper end 16a and the inner wall surface 8a of the shoe 8. At the same time, due to a force component created due to the inner wall surface 8a tapering at the angle θ, the upper end 16a of the clutch spring 16 is pressed against the cylindrical drive shaft outer surface 10 and then gripped between the inner wall surface 8a of the shoe 8 and the cylindrical drive shaft outer surface 10, both of which are rotating. The thus gripped upper portion of the clutch spring 16 slightly reduces its inner diameter, and an upper portion of the clutch spring 16 tightly wraps around and thereby grips the cylindrical drive shaft outer surface 10 and starts rotating together with the drive shaft member 5. Thus, the rotational force or torque is transmitted from the drive shaft member 5 to the output shaft member 7. While the load is transmitted in the manner described above, the tapered portion T1 of the drive shaft member 5 and the tapered portion T2 of the drive shaft member 5 are supply section T2 of the output shaft element 7 are closely adapted to each other.

Die Kupplungsfeder 16 neigt dazu, während sie bei einer gemeinschaftlichen Drehung mit dem Antriebswellenelement 5 angezogen wird, sich in die Grenzfläche zwischen der zylindrischen Antriebswellenaußenfläche 10 und der zylindrischen Ausgangswellenaußenfläche 19 hineinzubeißen. Da jedoch der Verjüngungsabschnitt T1 des Antriebswellenelements 5 und der Verjüngungsabschnitt T2 des Ausgangswellenelements 7 eng aneinander angepaßt sind, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, findet das Hineinbeißen der Kupplungsfeder 16 nicht statt, mit dem Ergebnis, daß die Kupplungsfeder 16 vor einer plastischen Verformung geschützt ist. Während das Ausgangswellenelement 7 kontinuierlich rotiert, wird die Schraube 25 fortschreitend in das festgezogene Material vorgeschoben und hineingetrieben, und wenn eine vorbestimmte Vorschubdistanz (Anzugstiefe) erreicht ist, gelangt die Anschlaghülse 3 in Anlage an das festgezogene Material, woraufhin das Ausgangswellenelement 7 geringfügig nach unten in den Fig. 1 und 2 durch die Kraft der Druckfeder 24 verschoben wird. Deshalb wird die Druckkraft von der Kupplungsfeder 16 weggenommen und sie gelangt von der zylindrischen Antriebswellenaußenfläche 10 außer Eingriff, wodurch der Schraubenanzugsvorgang beendet wird. Selbst wenn die Kupplungsfeder 16 wieder einen Kontakt mit der Innenwandfläche 8a des Schuhs 8 herstellt, wird unter einer solchen Bedingung nur ein Rutschgeräusch erzeugt. Somit kann das Betriebsgeräusch des Schraubendrehers stark verringert werden.The clutch spring 16, while being attracted in a joint rotation with the drive shaft member 5, tends to bite into the interface between the drive shaft cylindrical outer surface 10 and the output shaft cylindrical outer surface 19. However, since the tapered portion T1 of the drive shaft member 5 and the tapered portion T2 of the output shaft member 7 are closely fitted to each other as shown in Fig. 4, the biting of the clutch spring 16 does not take place, with the result that the clutch spring 16 is protected from plastic deformation. While the output shaft member 7 is continuously rotating, the screw 25 is progressively advanced and driven into the tightened material, and when a predetermined advance distance (tightening depth) is reached, the stopper sleeve 3 comes into contact with the tightened material, whereupon the output shaft member 7 is slightly displaced downward in Figs. 1 and 2 by the force of the compression spring 24. Therefore, the compression force is removed from the clutch spring 16 and it is disengaged from the cylindrical drive shaft outer surface 10, thereby completing the screw tightening operation. Even if the clutch spring 16 again makes contact with the inner wall surface 8a of the shoe 8, only a slipping sound is generated under such a condition. Thus, the operating noise of the screwdriver can be greatly reduced.

Bei der ersten Ausführungsform beträgt der Neigungswinkel (Verjüngungswinkel) θ der Innenwandfläche 8a des Schuhs 8 30 Grad. Wenn der Neigungswinkel θ abnimmt, nimmt die erforderliche Anfangsdruckkraft ab, jedoch nimmt die Schwierigkeit beim Lösen des oberen Endes 16a der Kupplungsfeder 16 von der Innenwandfläche 8a des Schuhs 8 zu. Je größer der Neigungswinkel θ ist, desto leichter ist im Gegensatz dazu das Loslösen des oberen Kupplungsfederendes 16a von der Innenwandfläche 8a des Schuhs, aber um so mehr Anfangsdruckkraft ist erforderlich. Der Neigungswinkel θ liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 5 Grad und 70 Grad.In the first embodiment, the inclination angle (taper angle) θ of the inner wall surface 8a of the shoe 8 is 30 degrees. As the inclination angle θ decreases, the required initial pressing force decreases, but the difficulty in releasing the upper end 16a of the clutch spring 16 from the inner wall surface 8a of the shoe 8. In contrast, the larger the inclination angle θ, the easier the release of the clutch spring upper end 16a from the inner wall surface 8a of the shoe, but the more initial pressing force is required. The inclination angle θ is preferably in the range between 5 degrees and 70 degrees.

Zur Zeit einer Rückwärtsdrehung (Linksdrehung oder Drehung in Gegenuhrzeigerrichtung) aufgrund der Wirkung der Freilaufkupplung 12 wird eine Drehkraft des Antriebswellenelements 5, die durch die Drehung des Motors erzeugt wird, sofort über den Schieber 23 und die Führungswelle 21 zum Ausgangswellenelement 7 übertragen, so daß ein Schraubenlösevorgang sofort gestartet werden kann. Diese Anordnung liefert eine starke Verringerung des Arbeitsaufwandes im Vergleich mit einem Motorschraubendreher, der mit herkömmlichen verzahnten Kupplungselementen ausgestattet ist, bei dem, um die verzahnten Kupplungselemente in Eingriff zu bringen, die Anschlaghülse 3 angehoben werden muß, bevor die Spitze des Bits mit dem Kopf einer anzuziehenden Schraube in Eingriff gebracht wird. Die Kupplungsfeder 16 kann aus einem Draht mit einem rechteckigen oder einem ovalen Querschnitt gebildet sein. Das obere Ende 16a der Kupplungsfeder 16, das in Kontakt mit dem Schuh 8 gebracht wird, ist geringfügig radial nach außen verformt oder angeschwollen, so daß es einen größeren Durchmesser als der Rest aufweist. Jedoch sollte die Ausgestaltung des oberen Endes 16a keinesfalls auf eine wie bei der veranschaulichten Ausführungsform begrenzt sein, sondern kann jede andere Variante umfassen, so lange die angewandte Gestalt es ermöglicht, daß das obere Ende 16a auf die zylindrische Antriebswellenaußenfläche 10 mit einer darauf ausgeübten Kraft wirkt, die kleineren ist als die, die vom Rest der Kupplungsfeder 16 ausgeübt wird. Die Kerbverzahnungskupplung 17, 22 kann durch eine Keilkupplung oder eine Kugel-Kerbverzahnungskupplung ersetzt sein.At the time of reverse rotation (left rotation or counterclockwise rotation) due to the action of the one-way clutch 12, a rotational force of the drive shaft member 5 generated by the rotation of the motor is immediately transmitted to the output shaft member 7 via the slider 23 and the guide shaft 21 so that a screw loosening operation can be started immediately. This arrangement provides a great reduction in labor compared with a motor screwdriver equipped with conventional toothed clutch members in which, in order to engage the toothed clutch members, the stop sleeve 3 must be raised before the tip of the bit is engaged with the head of a screw to be tightened. The clutch spring 16 may be formed of a wire having a rectangular or an oval cross section. The upper end 16a of the clutch spring 16 which is brought into contact with the shoe 8 is slightly deformed or swollen radially outward so as to have a larger diameter than the rest. However, the design of the upper end 16a should in no way be limited to that of the illustrated embodiment, but may include any other variant, as long as the design used enables the upper end 16a to act on the cylindrical drive shaft outer surface 10 with a force exerted thereon which is smaller than that exerted by the rest of the clutch spring 16. The splined clutch 17, 22 can be replaced by a wedge coupling or a ball spline coupling.

Fig. 5 zeigt im Querschnitt eine zweite Ausführungsform des Motorschraubendrehers gemäß der vorliegenden Erfindung. Die unten angegebene Beschreibung wird auf die Unterschiede gegenüber der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform begrenzt. Bei der zweiten Ausführungsform sind ein Rückwärtsdrehungsschuh 26 und eine Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 27 anstelle der Freilaufkupplung 12 bei der ersten Ausführungsform vorgesehen. Zu diesem Zweck weisen ein Antriebswellenelement 5 und ein Ausgangswellenelement 7 jeweils einen konzentrischen, doppelten, hohlen Aufbau auf, und sie sind in einer koaxialen Beziehung mit einer Kupplungsfeder 16 auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform, und auch mit der Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 27 angeordnet. Hinsichtlich der Form und Ausgestaltung weisen das Antriebswellenelement 5 und das Ausgangswellenelement 7 bei der zweiten Ausführungsform viele Punkte auf, die sie mit denen bei der ersten Ausführungsform gemeinsam haben, die aber dennoch von diesen abweichen, wobei jedoch zu Zwecken der Veranschaulichung gleiche oder entsprechende Teile durchwegs in den mehreren Ansichten mit den identischen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Das gleiche kann von jeder der folgenden Ausführungsformen gesagt werden.Fig. 5 shows in cross section a second embodiment of the power screwdriver according to the present invention. The description given below will be limited to the differences from the first embodiment described above. In the second embodiment, a reverse rotation shoe 26 and a reverse rotation clutch spring 27 are provided instead of the one-way clutch 12 in the first embodiment. For this purpose, a drive shaft member 5 and an output shaft member 7 each have a concentric double hollow structure, and they are arranged in a coaxial relationship with a clutch spring 16 in the same manner as the first embodiment, and also with the reverse rotation clutch spring 27. In terms of shape and configuration, the drive shaft member 5 and output shaft member 7 in the second embodiment have many points in common with, but nevertheless differ from, those in the first embodiment, but for purposes of illustration, like or corresponding parts are designated by the same reference numerals throughout the several views. The same can be said of any of the following embodiments.

Das Antriebswellenelement 5 bei der zweiten Ausführungsform umfaßt einen Vorwärtsdrehungsschuh 8 und eine zylindrische Antriebswellenaußenfläche 10, die unter einem Zahnrad 5 angeordnet ist, auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform. Eine zylindrische Antriebswelleninnenfläche 11 erstreckt sich konzentrisch mit der zylindrischen Antriebswellenaußenfläche 10 und ist innerhalb derselben angeordnet und definiert oder bildet gemeinsam mit der zylindrischen Antriebswellenaußen fläche 10 eine ringförmige Wand, die eine Außenhülse S1 bildet. Der Rückwärtsdrehungsschuh 26 ist an einem oberen Abschnitt (in Fig. 5) der zylindrischen Antriebswelleninnenfläche 11 angeordnet und in eine Richtung radial nach innen gewandt. Eine zylindrische Außenfläche 28 des Rückwärtsdrehungsantriebswellenelements (Außenumfangsfläche einer inneren Hülse S2) erstreckt sich konzentrisch mit dem Rückwärtsdrehungsschuh 26 und ist in diesem angeordnet, so daß sie von der Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 27 gegriffen wird, während die Kupplungsfeder 27 im Rückwärtsdrehungsmodus wirksam ist. Das Ausgangswellenelement 7 weist eine axiale Nut 18 auf, die das untere Ende 16b einer Vorwärtsdrehungskupplungsfeder 16 darin permanent verriegelt, eine zylindrische Ausgangswellenaußenfläche 19 und eine zylindrische Ausgangswelleninnenfläche 20, auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform. Das Ausgangswellenelement 7 umfaßt ferner eine zylindrische Außenfläche 29 der Rückwärtsdrehungsausgangswelle (Außenumfangsfläche einer inneren Hülse S4), die der zylindrischen Ausgangswelleninnenfläche 20 gegenübergestellt ist und derart ausgebildet ist, daß sie von der Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 27 im Rückwärtsdrehungsmodus gegriffen wird, und eine zweite axiale Nut 30, in der ein unteres Ende 27b der Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 27 permanent verriegelt ist.The drive shaft member 5 in the second embodiment comprises a forward rotation shoe 8 and a cylindrical drive shaft outer surface 10 disposed under a gear 5 in the same manner as the first embodiment. A cylindrical drive shaft inner surface 11 extends concentrically with the cylindrical drive shaft outer surface 10 and is disposed within the same and defines or together with the cylindrical drive shaft outer surface 10 has an annular wall forming an outer sleeve S1. The reverse rotation shoe 26 is disposed at an upper portion (in Fig. 5) of the cylindrical drive shaft inner surface 11 and faces in a radially inward direction. A cylindrical outer surface 28 of the reverse rotation drive shaft member (outer peripheral surface of an inner sleeve S2) extends concentrically with the reverse rotation shoe 26 and is disposed therein so as to be gripped by the reverse rotation clutch spring 27 while the clutch spring 27 is operative in the reverse rotation mode. The output shaft member 7 has an axial groove 18 which permanently locks the lower end 16b of a forward rotation clutch spring 16 therein, a cylindrical output shaft outer surface 19 and a cylindrical output shaft inner surface 20 in the same manner as the first embodiment. The output shaft member 7 further includes a reverse rotation output shaft cylindrical outer surface 29 (outer peripheral surface of an inner sleeve S4) which is opposed to the output shaft cylindrical inner surface 20 and is designed to be gripped by the reverse rotation clutch spring 27 in the reverse rotation mode, and a second axial groove 30 in which a lower end 27b of the reverse rotation clutch spring 27 is permanently locked.

Die Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 27 weist eine Wicklungsrichtung auf, die entgegengesetzt zu derjenigen der Vorwärtsdrehungskupplungsfeder 16 ist, und ist folglich aus einer fest rechts gewickelten Schraubenfeder zusammengesetzt. Die Kupplungsfeder 27 weist ein oberes Ende 27a auf, das in einer Richtung radial nach außen hervorragt, wie es in Fig. 6 gezeigt ist.The reverse rotation clutch spring 27 has a winding direction opposite to that of the forward rotation clutch spring 16 and is thus composed of a tightly right-hand wound coil spring. The clutch spring 27 has an upper end 27a projecting in a radially outward direction as shown in Fig. 6.

Im Betrieb des Motorschraubendrehers mit der vorstehenden Konstruktion und im Vorwärtsdrehungsmodus im besonderen, wird eine Schraube an einem Bit (von denen keines gezeigt ist, die aber beide mit denjenigen identisch sind, die in Fig. 1 gezeigt sind) des Schraubendrehers angebracht, und nachdem ein nicht veranschaulichter Motor gedreht wird, wird die Schraube gegen ein festgezogenes Material gezwungen. Bei diesem Betriebsmodus wird durch den Schuh 8 bewirkt, daß die Kupplungsfeder 16 angezogen wird und dadurch die zylindrische Antriebswellenaußenfläche 10 greift, wodurch eine Drehkraft vom Antriebswellenelement 5 zum Ausgangswellenelement 7 übertragen wird. Während dieser Zeit wird das obere Ende 27a der Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 27 in Kontakt mit der Oberfläche des Rückwärtsdrehungsschuhs 26 gebracht, und wegen einer Kraftkomponente, die aufgrund dessen geschaffen wird, das die Oberfläche des Rückwärtsdrehungsschuhs 26 sich unter einem Winkel β verjüngt, wird das obere Ende 27a der Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 27 gegen die zylindrische Außenfläche 28 der Rückwärtsdrehungsantriebswelle gedrängt. Da jedoch der Draht, der die Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 27 bildet, in der rechten Richtung gewickelt oder gewunden ist, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, was die gleiche Richtung wie die Drehung der inneren Hülse S2 ist, ist die Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 27 bei Kontakt mit der zylindrischen Außenfläche 28 der Rückwärtsdrehungsantriebswelle (Außenumfangsfläche) der Hülse S2, während sie in der Vorwärtsrichtung (Drehung nach rechts) rotiert, einer Kraft ausgesetzt, die dazu neigt, die Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 27 radial auszudehnen und folglich zu lösen. Während das Antriebswellenelement 5 in der Vorwärtsrichtung rotiert, nimmt die Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 27 nicht bei der Übertragung einer Drehkraft oder eines Drehmoments vom Antriebswellenelement 5 zum Ausgangswellenelement 7 teil und hat keine Wirkung auf den Schraubenanzugsvorgang.When operating the motor screwdriver with the above construction and in the forward rotation mode in particular, a screw attached to a bit (neither of which is shown, but both of which are identical to those shown in Fig. 1) of the screwdriver, and after a motor (not shown) is rotated, the screw is forced against a tightened material. In this mode of operation, the shoe 8 causes the clutch spring 16 to be attracted and thereby grip the cylindrical drive shaft outer surface 10, thereby transmitting a rotational force from the drive shaft member 5 to the output shaft member 7. During this time, the upper end 27a of the reverse rotation clutch spring 27 is brought into contact with the surface of the reverse rotation shoe 26, and because of a force component created by the surface of the reverse rotation shoe 26 tapering at an angle β, the upper end 27a of the reverse rotation clutch spring 27 is urged against the cylindrical outer surface 28 of the reverse rotation drive shaft. However, since the wire constituting the reverse rotation clutch spring 27 is wound or twisted in the right direction as shown in Fig. 6, which is the same direction as the rotation of the inner sleeve S2, the reverse rotation clutch spring 27, when in contact with the cylindrical outer surface 28 of the reverse rotation drive shaft (outer peripheral surface) of the sleeve S2 while rotating in the forward direction (right rotation), is subjected to a force tending to radially expand and consequently loosen the reverse rotation clutch spring 27. While the drive shaft member 5 rotates in the forward direction, the reverse rotation clutch spring 27 does not participate in the transmission of a rotational force or torque from the drive shaft member 5 to the output shaft member 7 and has no effect on the screw tightening operation.

Während das Antriebswellenelement 5 in der Rückwärtsrichtung rotiert, wickelt sich andererseits das obere Ende 27a der Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 27 fest um die zylindrische Außenfläche 28 der Rückwärtsdrehungsantriebswelle und greift folglich diese, wodurch die Drehkraft oder das Drehmoment vom Antriebswellenelement 5 zum Ausgangswellenelement 7 übertragen wird. In diesem Fall nehmen jedoch aus dem gleichen Grund, wie er oben diskutiert wurde, die Kupplungsfeder 16 und der Schuh 8, die ausschließlich für die Vorwärtsdrehung vorgesehen sind, nicht an der Drehmomentübertragungsarbeit teil. Deshalb haben sie keine Auswirkung auf den Schraubenlösevorgang, der im Rückwärtsdrehungsmodus erzielt wird. Der Neigungswinkel (Verjüngungswinkel) β des Rückwärtsdrehungsschuhs 26 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 5 und 70 Grad, auf die gleiche Weise wie der Neigungswinkel (Verjüngungswinkel) θ des Schuhs 8. Ein Draht, aus dem die Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 27 gebildet ist, kann einen rechteckigen oder einen ovalen Querschnitt aufweisen.On the other hand, while the drive shaft member 5 rotates in the reverse direction, the upper end 27a of the reverse rotation clutch spring 27 tightly wraps around and thus grips the cylindrical outer surface 28 of the reverse rotation drive shaft, thereby transmitting the rotational force or torque from the drive shaft member 5 to the output shaft member 7. In this case, however, for the same reason as discussed above, the clutch spring 16 and the shoe 8, which are exclusively for the forward rotation, do not participate in the torque transmission work. Therefore, they have no effect on the screw loosening operation achieved in the reverse rotation mode. The inclination angle (taper angle) β of the reverse rotation shoe 26 is preferably in the range between 5 and 70 degrees, in the same way as the inclination angle (taper angle) θ. of the shoe 8. A wire from which the reverse rotation clutch spring 27 is formed may have a rectangular or an oval cross-section.

Fig. 7 zeigt im Querschnitt eine dritte Ausführungsform des Motorschraubendrehers gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Antriebswellenelement 5 umfaßt eine Hülse S1, die unter (wie in der gleichen Figur betrachtet) einem Zahnrad 6 angeordnet ist und sich nach unten in Richtung eines Ausgangswellenelements 7 erstreckt. Die Hülse S1 weist eine Außenumfangsfläche auf, die eine zylindrische Ausgangswellenaußenfläche 31 bildet, die einen Verjüngungsabschnitt T1 umfaßt, dessen Außendurchmesser allmählich in Richtung des Ausgangswellenelements 7 abnimmt. Die Innenumfangsfläche der Hülse S1 bildet eine zylindrische Antriebswelleninnenfläche 32 und ist an die Außenumfangsfläche einer Freilaufkupplung 12 angepaßt. Die zylindrische Antriebswellenaußenfläche 31 weist einen oberen Endabschnitt auf, der zu einer axialen Nut 18 ausgebildet ist, in der ein axial hervorragendes oberes Ende 33a einer Kupplungsfeder 33 permanent verriegelt ist. Das Ausgangswellenelement 7 weist einen kreisförmigen Flansch 34 und einen Vorsprung 35 auf, der auf einer dem Antriebswellenelement 5 zugewandten Fläche des Flansches 34 angeordnet ist. Das Ausgangswellenelement 7 umfaßt ferner eine Führungswelle 36, die koaxial mit der Hülse S1 des Antriebswellenelements 5 ist und sich in Richtung des Antriebswellenelements 5 erstreckt. Die Führungswelle 36 weist an ihrer Außenumfangswelle eine Vielzahl von Kerbverzahnungen 22 auf.Fig. 7 shows in cross section a third embodiment of the power screwdriver according to the present invention. A drive shaft member 5 comprises a sleeve S1 which is arranged below (as viewed in the same figure) a gear 6 and extends downwards towards an output shaft member 7. The sleeve S1 has an outer peripheral surface which forms a cylindrical output shaft outer surface 31 which includes a tapered portion T1 whose outer diameter gradually decreases towards the output shaft member 7. The inner peripheral surface of the sleeve S1 forms a cylindrical drive shaft inner surface 32 and is adapted to the outer peripheral surface of a one-way clutch 12. The cylindrical drive shaft outer surface 31 has an upper end portion which is formed into an axial groove 18 in which an axially projecting upper end 33a of a clutch spring 33 is permanently locked. The output shaft element 7 has a circular flange 34 and a projection 35 which is arranged on a surface of the flange 34 facing the drive shaft element 5. The output shaft element 7 further comprises a guide shaft 36 which is coaxial with the sleeve S1 of the drive shaft element 5 and extends in the direction of the drive shaft element 5. The guide shaft 36 has a plurality of serrations 22 on its outer peripheral shaft.

Ein Kraftübertragungselement 37 umfaßt eine innere zylindrische Hülse S5, die zwischen der Führungswelle 36 und der Freilaufkupplung 12 aufgenommen ist, und eine zweite oder äußere zylindrische Hülse S3, die konzentrisch mit der Hülse S5 ist und radial außerhalb der Hülse S5 angeordnet ist. Die innere Hülse S5 weist eine Innenumfangsfläche auf, die durch eine Kerbverzahnungskupplung mit der Führungswelle 36 verbunden ist, und eine Außenumfangsfläche, die mit einem zentralen Loch in der Freilaufkupplung 12 in Eingriff steht. Die äußere Hülse S3 des Kraftübertragungselements 37 weist einen Außendurchmesser auf, der geringfügig kleiner als der Außendurchmesser der Hülse S1 des Antriebswellenelements 5 ist, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Die Innenumfangsfläche der Hülse S3 weist einen Verjüngungsabschnitt T1 auf, der eine komplementäre Kontur zur Form eines Verjüngungsabschnitts T2 der Hülse S1 aufweist, und folglich weisen die Verjüngungsabschnitte T1 und T2 den gleichen Neigungswinkel (Verjüngungswinkel) auf.A power transmission member 37 includes an inner cylindrical sleeve S5 received between the guide shaft 36 and the one-way clutch 12 and a second or outer cylindrical sleeve S3 concentric with the sleeve S5 and disposed radially outwardly of the sleeve S5. The inner sleeve S5 has an inner peripheral surface connected to the guide shaft 36 by a spline coupling and an outer peripheral surface engaged with a central hole in the one-way clutch 12. The outer sleeve S3 of the power transmission member 37 has an outer diameter slightly smaller than the outer diameter of the sleeve S1 of the drive shaft member 5, as shown in Fig. 8. The inner peripheral surface of the sleeve S3 has a tapered portion T1 having a complementary contour to the shape of a tapered portion T2 of the sleeve S1, and consequently the tapered portions T1 and T2 have the same inclination angle (taper angle).

Das Kraftübertragungselement 37 wird normal in Richtung des Antriebswellenelements 5 mittels einer Druckfeder 38 gedrängt. Die Druckfeder 38 weist eine kleine Federkonstante auf, so daß der Verjüngungsabschnitt T1 der zylindrischen Antriebswellenaußenfläche 31 und der Verjüngungsabschnitt T2 des Kraftübertragungselements 37 normal in koaxial angepaß tem Eingriff gehalten werden. Die zylindrische Antriebswellenaußenfläche 31 und eine Außenumfangsfläche 39 der Hülse S3 des Kraftübertragungselements 37 sind derart konstruiert, daß sie gemeinsam dazwischen einen Anschlag mit einer Höhe H oder einer Ausdehnung in einer diametralen Richtung und einer Länge L oder einer Ausdehnung in der Axialrichtung bilden, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Die axiale Länge L ist vorzugsweise größer als die Größe oder Abmessung J des Drahtes der Kupplungsfeder 33, wie entlang der Achse der Kupplungsfeder 33 gemessen. Die diametrale Höhe H sollte in einen Bereich fallen, in dem keine plastische Verformung der Kupplungsfeder 33 hervorgerufen wird, und ist vorzugsweise nicht kleiner als ein Drittel der Dicke K des Drahtes der Kupplungsfeder 33. Die Kupplungsfeder 33 ist aus einem Draht mit einem rechteckigen Querschnitt gebildet und zu einer fest links gewickelten Schraubenfeder gewickelt. Ein oberes Ende 33a der Kupplungsfeder 33 ist in der axialen Nut 18 verriegelt und ein oberer Abschnitt der Kupplungsfeder 33 ist fest mit der zylindrischen Antriebswellenaußenfläche 31 verbunden. Aufgrund der Differenz im Außendurchmesser zwischen der Hülse S3 und der Hülse S1 stellt andererseits ein unterer Abschnitt der Kupplungsfeder 33 einen Zwischenraum zwischen sich selbst und der Außenumfangsfläche 39 der Hülse S3 bereit. Das untere Ende 33b der Kupplungsfeder 33 ragt in der Richtung radial nach außen hervor und ist in enger Nachbarschaft mit einem Anschlag 40 angeordnet. Der Anschlag 40 ist aus einer kreisringartigen oder ringförmigen Platte zusammengesetzt, die an ihrem Außenumfang an der Innenfläche des Gehäuses 2 befestigt ist. Der ringartige Anschlag 40 ist konzentrisch mit der Kupplungsfeder 33 und weist einen Innenumfangsrand auf, der radial innen von der radial äußeren Endextremität oder Spitze des unteren Endes 33b der Kupplungsfeder 33 angeordnet ist. Eine Schraubendruckfeder 24 ist zwischen der Führungswelle 36 und dem Antriebswellenelement 5 angeordnet, um das Antriebswellenelement 5 und das Ausgangswellenelement 7 voneinander weg mit einem ge gebenen, zwischen diesen definierten Abstand zu halten, solange keine Druckkraft aufgebracht wird.The power transmission element 37 is normally urged towards the drive shaft element 5 by means of a compression spring 38. The compression spring 38 has a small spring constant, so that the tapered section T1 of the cylindrical drive shaft outer surface 31 and the tapered section T2 of the power transmission element 37 are normally coaxially adapted. The cylindrical drive shaft outer surface 31 and an outer peripheral surface 39 of the sleeve S3 of the power transmission member 37 are designed to jointly form therebetween a stopper having a height H or an extension in a diametrical direction and a length L or an extension in the axial direction, as shown in Fig. 8. The axial length L is preferably greater than the size or dimension J of the wire of the clutch spring 33 as measured along the axis of the clutch spring 33. The diametrical height H should fall within a range not causing plastic deformation of the clutch spring 33, and is preferably not less than one-third of the thickness K of the wire of the clutch spring 33. The clutch spring 33 is formed of a wire having a rectangular cross section and wound into a tightly left-handed coil spring. An upper end 33a of the clutch spring 33 is locked in the axial groove 18, and an upper portion of the clutch spring 33 is fixedly connected to the cylindrical drive shaft outer surface 31. On the other hand, due to the difference in outer diameter between the sleeve S3 and the sleeve S1, a lower portion of the clutch spring 33 provides a clearance between itself and the outer peripheral surface 39 of the sleeve S3. The lower end 33b of the clutch spring 33 projects in the radially outward direction and is arranged in close proximity with a stopper 40. The stopper 40 is composed of an annular or ring-shaped plate fixed at its outer periphery to the inner surface of the housing 2. The ring-like stopper 40 is concentric with the clutch spring 33 and has an inner peripheral edge arranged radially inward of the radially outer end extremity or tip of the lower end 33b of the clutch spring 33. A helical compression spring 24 is arranged between the guide shaft 36 and the drive shaft element 5 to urge the drive shaft element 5 and the output shaft element 7 away from each other with a to maintain a defined distance between them as long as no compressive force is applied.

Der Motorschraubendreher mit der vorhergehenden Konstruktion wird wie folgt arbeiten. Nachdem eine Schraube 25 auf ein Bit 15 des Schraubendrehers gesetzt worden ist, wird ein nicht veranschaulichter Motor angetrieben, um das Antriebswellenelement 5 in der Vorwärtsrichtung (Drehung in der Richtung nach rechts oder im Uhrzeigersinn) zu drehen. Wenn das Gehäuse 2 des Schraubendrehers in Richtung eines festgezogenen Materials gedrückt wird, bewegt sich das Ausgangswellenelement 7 relativ zum Antriebswellenelement 5 in der Richtung nach oben in Fig. 7 gegen die Kraft der Druckfeder 24. Eine weitere Bewegung nach oben des Ausgangswellenelements 7 bewirkt, daß der Vorsprung 35 mit dem unteren Ende 33b der Kupplungsfeder 33 in Eingriff gelangt, während er zusammen mit dem Antriebswellenelement 5 umläuft, woraufhin die Kupplungsfeder 33 angezogen wird und dadurch die Außenumfangsfläche 39 der Hülse S3 greift, mit dem Ergebnis, daß die Drehkraft vom Antriebswellenelement 5 über die Hülse S5 und die Führungswelle 36 zur Schraube 25 übertragen wird. Wenn die Schraube 25 zu einer vorbestimmten Anzugstiefe vorgeschoben oder eingetrieben wird, gelangt die Anschlaghülse 3 in Anlage an das festgezogene Material. In Ansprechen auf diese Anlage wird das Ausgangswellenelement 7 durch die Kraft der Druckfeder 24 nach unten in Fig. 7 gedrückt. Aufgrund der Reibkraft, die zwischen dem Vorsprung 35 und der Kupplungsfeder 33 wirkt, neigen jedoch die Kupplungsfeder 33 und der Vorsprung 35 dazu, ihre Bewegung nach unten weiter fort zu setzen, während ein Verriegelungseingriff zwischen diesen beibehalten wird.The motor screwdriver with the foregoing construction will operate as follows. After a screw 25 is set on a bit 15 of the screwdriver, a motor not shown is driven to rotate the drive shaft member 5 in the forward direction (rotation in the right or clockwise direction). When the housing 2 of the screwdriver is pressed toward a tightened material, the output shaft member 7 moves relative to the drive shaft member 5 in the upward direction in Fig. 7 against the force of the compression spring 24. Further upward movement of the output shaft member 7 causes the projection 35 to engage the lower end 33b of the clutch spring 33 while rotating together with the drive shaft member 5, whereupon the clutch spring 33 is attracted and thereby grips the outer peripheral surface 39 of the sleeve S3, with the result that the rotational force is transmitted from the drive shaft member 5 to the screw 25 via the sleeve S5 and the guide shaft 36. When the screw 25 is advanced or driven to a predetermined tightening depth, the stop sleeve 3 comes into contact with the tightened material. In response to this engagement, the output shaft member 7 is urged downward in Fig. 7 by the force of the compression spring 24. However, due to the frictional force acting between the projection 35 and the clutch spring 33, the clutch spring 33 and the projection 35 tend to continue their downward movement while maintaining a locking engagement therebetween.

In diesem Fall wird aufgrund einer Stufe, die wegen des Durchmesserunterschiedes zwischen der zylindrischen Antriebswellenaußenfläche 31 und der Außenumfangsfläche 39 der Hülse S3 des Kraftübertragungselements 37 gebildet ist, die Kupplungsfeder 33 in einem schwimmenden Zustand über der Stufe gehalten. Unter einer solchen Bedingung zeigt die Kupplungsfeder 33 die Kennlinie einer schwachen Zugfeder. Eine weitere Bewegung nach unten der Kupplungsfeder 33 zusammen mit dem Vorsprung 35 bewirkt, daß das untere Ende 33b der Kupplungsfeder 33 mit dem Anschlag 40 in Eingriff gelangt. Mit diesem Eingriff wird eine weitere Bewegung nach unten des unteren Endes 33b der Kupplungsfeder 33 unterbunden, so daß ein Griff der Außenumfangsfläche 39 der Hülse S3 gelöst wird. Somit wird alleine das Ausgangswellenelement 7 weiter nach unten verschoben. Wenn die Kupplungsfeder 33 die Hülse S3 freigibt, ist der Schraubenanzugsvorgang abgeschlossen, woraufhin die gestreckte Kupplungsfeder 33 ihre ursprüngliche Länge wiederherstellt. Die vorhergehende Arbeitsweise der Kupplungsfeder 33 stellt sicher, daß der Kupplungseingriffsvorgang leise mit einer sehr gleichmäßigen Schraubenanzugsgenauigkeit erreicht werden kann. Um eine Reibkraft zu verringern, die zwischen dem Vorsprung 35 und der Kupplungsfeder 33 wirkt, kann der Vorsprung 35 verjüngt sein oder eine teilweise in diesem eingebettete Kugel umfassen.In this case, due to a step that occurs due to the difference in diameter between the cylindrical drive shaft outer surface 31 and the outer peripheral surface 39 of the sleeve S3 of the power transmission member 37, the clutch spring 33 is held in a floating state above the step. Under such a condition, the clutch spring 33 exhibits the characteristics of a weak tension spring. Further downward movement of the clutch spring 33 together with the projection 35 causes the lower end 33b of the clutch spring 33 to engage with the stopper 40. With this engagement, further downward movement of the lower end 33b of the clutch spring 33 is prohibited, so that a grip of the outer peripheral surface 39 of the sleeve S3 is released. Thus, the output shaft member 7 alone is further displaced downward. When the clutch spring 33 releases the sleeve S3, the screw tightening operation is completed, whereupon the stretched clutch spring 33 restores its original length. The foregoing operation of the clutch spring 33 ensures that the clutch engagement operation can be achieved quietly with a very uniform screw tightening accuracy. In order to reduce a frictional force acting between the projection 35 and the clutch spring 33, the projection 35 may be tapered or include a ball partially embedded therein.

Fig. 9 zeigt im Querschnitt eine vierte Ausführungsform des Motorschraubendrehers gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Antriebswellenelement 5 umfaßt innere und äußere Hülsen S1 und S2, die sich konzentrisch erstrecken, so daß zwischen diesen eine ringförmige Antriebswellennut 42 definiert ist, in der ein oberer Abschnitt einer Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 aufgenommen ist. Die Antriebswellennut 42 ist zwischen einer ersten zylindrischen Antriebswelleninnenfläche 44, die durch eine Innenumfangsfläche der äußeren Hülse S2 gebildet ist, und einer zweiten zylindrischen Antriebswellenaußenfläche 43 definiert, die durch eine Außenumfangsfläche der inneren Hülse S1 gebildet ist. Die inneren und äu ßeren Hülsen S1 und S2 weisen einen Endabschnitt auf, der jeweils einem Ausgangswellenelement 7 zugewandt ist und zu Verjüngungsabschnitten T1 bzw. T2 geformt ist. Im Grund (oberes Ende in Fig. 9) der Antriebswellennut 42 ist eine axiale Nut 45 gebildet, in der ein oberes Ende 41a permanent verriegelt ist. Die Antriebswellennut 42 weist eine Breite auf, die geringfügig größer als die Dicke des Drahtes ist, der zum Bilden der Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 verwendet wird. Der Draht der Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Die Vorwärts/ Rückwärts-Kupplungsfeder 41 weist eine doppelte Funktion auf, und zwar als eine Kupplungsfeder zum Durchführen eines Drehantriebs in der Vorwärtsrichtung und auch als eine Kupplungsfeder zum Durchführen eines Drehantriebs in der Rückwärtsrichtung. Die Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 weist die gleiche Konstruktion wie eine Kupplungsfeder auf, die später beschrieben wird und in Fig. 17 gezeigt ist.Fig. 9 shows in cross section a fourth embodiment of the power screwdriver according to the present invention. A drive shaft member 5 comprises inner and outer sleeves S1 and S2 which extend concentrically so as to define therebetween an annular drive shaft groove 42 in which an upper portion of a forward/reverse clutch spring 41 is received. The drive shaft groove 42 is defined between a first cylindrical drive shaft inner surface 44 formed by an inner peripheral surface of the outer sleeve S2 and a second cylindrical drive shaft outer surface 43 formed by an outer peripheral surface of the inner sleeve S1. The inner and outer The outer sleeves S1 and S2 have an end portion each facing an output shaft member 7 and shaped into tapered portions T1 and T2, respectively. In the bottom (upper end in Fig. 9) of the drive shaft groove 42, an axial groove 45 is formed in which an upper end 41a is permanently locked. The drive shaft groove 42 has a width slightly larger than the thickness of the wire used to form the forward/reverse clutch spring 41. The wire of the forward/reverse clutch spring 41 has a rectangular cross section. The forward/reverse clutch spring 41 has a dual function as a clutch spring for performing rotary drive in the forward direction and also as a clutch spring for performing rotary drive in the reverse direction. The forward/reverse clutch spring 41 has the same construction as a clutch spring described later and shown in Fig. 17.

In dem Ausgangswellenelement 7 ist auch eine ringförmige Ausgangswellennut 53 gebildet, die axial mit der Antriebswellennut 42 ausgerichtet und dieser zugewandt ist. Die Ausgangswellennut 53 nimmt einen unteren Abschnitt der Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 mit einem geringfügigen, dazwischen vorgesehenen Spalt oder Zwischenraum auf. Insbesondere weist das Ausgangswellenelement 7 zwei konzentrisch angeordnete Hülsen S3 und S4 auf. Die Ausgangswellennut 53 ist zwischen einer ersten zylindrischen Ausgangswelleninnenfläche 47, die durch eine Innenumfangsfläche der äußeren Hülse S4 gebildet ist, und einer zweiten zylindrischen Ausgangswellenaußenfläche 46 definiert, die durch eine Außenumfangsfläche der inneren Hülse S3 gebildet ist. Die inneren und äußeren Hülsen S3, S4 weisen einen Endabschnitt auf, der jeweils der Antriebswelle 5 zugewandt ist und zu Verjüngungsabschnitten T3 bzw. T4 geformt ist. Im Grund der Ausgangswellennut 53 ist eine axiale Verrastungsnut 48 gebildet.Also formed in the output shaft member 7 is an annular output shaft groove 53 which is axially aligned with and faces the drive shaft groove 42. The output shaft groove 53 receives a lower portion of the forward/reverse clutch spring 41 with a slight gap or space provided therebetween. Specifically, the output shaft member 7 includes two concentrically arranged sleeves S3 and S4. The output shaft groove 53 is defined between a first cylindrical output shaft inner surface 47 formed by an inner peripheral surface of the outer sleeve S4 and a second cylindrical output shaft outer surface 46 formed by an outer peripheral surface of the inner sleeve S3. The inner and outer sleeves S3, S4 have an end portion each facing the drive shaft 5 and tapering portions T3 and T4, respectively. is formed. An axial locking groove 48 is formed in the base of the output shaft groove 53.

Das Ausgangswellenelement 7 weist eine zentrale Führungswelle 36 auf, die axial verschieblich in ein zentrales Loch 60 in dem Antriebswellenelement 5 eingepaßt ist. Eine Druckfeder 24 ist um die Führungswelle 36 herum angeordnet und wirkt zwischen dem Antriebswellenelement 5 und dem Ausgangswellenelement 7. Der derart gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruierte Motorschraubendreher ist in der Lage, sowohl den Schraubenanzugsvorgang als auch den Schraubenlösevorgang über eine einzige Vorwärts/ Rückwärts-Kupplungsfeder 41 durchzuführen. Beim Anzugsvorgang drehen sich das Antriebswellenelement 5 und die Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 gemeinsam miteinander, und eine Schraube ist an einem Bit (von denen keines gezeigt ist, die aber identisch mit denjenigen sind, die in Fig. 1 gezeigt sind) angebracht. Wenn die Schraube gegen ein festgezogenes Material gedrückt wird, werden dann die Verjüngungsabschnitte T1 und T2 des Antriebswellenelements 5 jeweils in einen Passungseingriff mit den Verjüngungsabschnitten T3 bzw. T4 des Ausgangswellenelements 7 gebracht. Zusätzlich wird das untere Ende 41b der Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 in der Verrastungsnut 48 verrastet oder eingefangen, woraufhin die Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 angezogen wird und dadurch die zweite zylindrische Antriebswellenaußenfläche 43 und die zweite zylindrische Ausgangswellenaußenfläche 46 greift. Somit wird eine Drehkraft vom Antriebswellenelement 5 über die Vorwärts/Rückwärts- Kupplungsfeder 41 zum Ausgangswellenelement 7 übertragen.The output shaft member 7 has a central guide shaft 36 that is axially slidably fitted into a central hole 60 in the drive shaft member 5. A compression spring 24 is disposed around the guide shaft 36 and acts between the drive shaft member 5 and the output shaft member 7. The power screwdriver thus constructed according to the fourth embodiment of the present invention is capable of performing both the screw tightening operation and the screw loosening operation via a single forward/reverse clutch spring 41. In the tightening operation, the drive shaft member 5 and the forward/reverse clutch spring 41 rotate together, and a screw is attached to a bit (neither of which is shown, but which are identical to those shown in Fig. 1). Then, when the screw is pressed against a tightened material, the taper portions T1 and T2 of the drive shaft member 5 are brought into fitting engagement with the taper portions T3 and T4 of the output shaft member 7, respectively. In addition, the lower end 41b of the forward/reverse clutch spring 41 is locked or caught in the locking groove 48, whereupon the forward/reverse clutch spring 41 is attracted and thereby engages the second drive shaft cylindrical outer surface 43 and the second output shaft cylindrical outer surface 46. Thus, a rotational force is transmitted from the drive shaft member 5 to the output shaft member 7 via the forward/reverse clutch spring 41.

Wenn die angetriebene Schraube eine vorbestimmte Anzugstiefe erreicht, wird das Ausgangswellenelement 7 durch die Kraft der Druckfeder 24 nach unten in Fig. 9 gedrückt. In diesem Fall wirkt die Vorwärts/Rück wärts-Kupplungsfeder 41 als eine axiale Zugfeder, und wird anschließend geringfügig in Richtung des Ausgangswellenelements 7 aufgrund einer Reibkraft gezogen, die zwischen dem unteren Ende 41b und der Verrastungsnut 48 wirkt. Die derart gestreckte Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 wird danach von der Verrastungsnut 48 freigegeben, woraufhin sie ihre ursprüngliche Länge wiederherstellt. Da das untere Ende 41b der Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 normal von der Verrastungsnut 48 beabstandet ist, können der Betrieb des Ineingriffbringens und des Außereingriffbringens der Kupplung leise erreicht werden. Außerdem weist der Kupplungsmechanismus eine kompakte Größe auf und ist folglich relativ preisgünstig herzustellen. Der Draht der Vorwärts/- Rückwärts-Kupplungsfeder 41 kann einen rechteckigen oder ovalen Querschnitt aufweisen. Um ein fließendes Außereingriffbringen zwischen dem unteren Ende 41b der Vorwärts/ Rückwärts-Kupplungsfeder 41 und der Verrastungsnut 48 zu erleichtern, kann die Verrastungsnut 48 verjüngt sein oder ihr kann eine teilweise hervorragende Kugel zugeordnet sein.When the driven screw reaches a predetermined tightening depth, the output shaft element 7 is pressed downwards in Fig. 9 by the force of the compression spring 24. In this case, the forward/backward forward clutch spring 41 acts as an axial tension spring, and is then slightly pulled toward the output shaft member 7 due to a frictional force acting between the lower end 41b and the detent groove 48. The forward/reverse clutch spring 41 thus stretched is thereafter released from the detent groove 48, whereupon it restores its original length. Since the lower end 41b of the forward/reverse clutch spring 41 is normally spaced from the detent groove 48, the clutch engagement and disengagement operations can be achieved quietly. In addition, the clutch mechanism is compact in size and thus relatively inexpensive to manufacture. The wire of the forward/reverse clutch spring 41 may have a rectangular or oval cross section. To facilitate smooth disengagement between the lower end 41b of the forward/reverse clutch spring 41 and the locking groove 48, the locking groove 48 may be tapered or may be associated with a partially protruding ball.

Unten wird die Arbeitsweise im Rückwärtsdrehungsmodus der vierten Ausführungsform, d. h., der Schraubenlösevorgang, beschrieben.The operation in the reverse rotation mode of the fourth embodiment, i.e., the screw loosening operation, is described below.

Das Antriebswellenelement 5 und die Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 werden, während sie in der Rückwärtsrichtung (Richtung nach links oder in Gegenuhrzeigerrichtung) rotieren, in Richtung des Ausgangswellenelements 7 verschoben. Ein Fortsetzen dieser Bewegung bewirkt, daß das untere Ende 41b der Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 sich in die Verrastungsnut 48 hinein bewegt und in dieser verrastet wird, woraufhin die Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 einer Kraft ausgesetzt wird, die dazu neigt, die Vorwärts/ Rückwärts-Kupplungsfeder 41 zu lockern und somit diese radial auszudehnen. Die derart verformte Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 wird dann in Druckkontakt mit der Innenumfangsfläche (erste zylindrische Antriebswelleninnenfläche 44) der äußeren Hülse S2 des Antriebswellenelements 5 und der Innenumfangsfläche (erste zylindrische Ausgangswelleninnenfläche 47) der Hülse S4 des Ausgangswellenelements 7 gedrückt. Deshalb wird die Drehkraft vom Antriebswellenelement 5 zum Ausgangswellenelement 7 über die Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 übertragen.The input shaft member 5 and the forward/reverse clutch spring 41 are displaced toward the output shaft member 7 while rotating in the reverse direction (leftward or counterclockwise direction). Continuation of this movement causes the lower end 41b of the forward/reverse clutch spring 41 to move into and be locked in the locking groove 48, whereupon the forward/reverse clutch spring 41 is subjected to a force tending to loosen the forward/reverse clutch spring 41 and thus expand it radially. The forward/reverse clutch spring 41 thus deformed is then brought into pressure contact with the inner peripheral surface (first input shaft cylindrical inner surface 44) of the outer sleeve S2 of the input shaft member 5 and the inner peripheral surface (first output shaft cylindrical inner surface 47) of the sleeve S4 of the output shaft member 7. Therefore, the rotational force is transmitted from the input shaft member 5 to the output shaft member 7 via the forward/reverse clutch spring 41.

Wenn die Schraube gelöst wird, bewegt sich das Ausgangswellenelement 7 nach oben und erreicht dann eine vorbestimmte Position, woraufhin die Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 einem Zug ausgesetzt wird, und aufgrund dieses Zugs das untere Ende 41b der Vorwärts/Rückwärts- Kupplungsfeder 41 aus der Verriegelungsnut 48 losgelöst wird. Deshalb wird die Übertragung von Kraft vom Antriebswellenelement 5 zum Ausgangswellenelement 7 unterbrochen. Der Kupplungswegnahmevorgang kann auf eine leise Weise bewirkt werden.When the screw is loosened, the output shaft member 7 moves upward and then reaches a predetermined position, whereupon the forward/reverse clutch spring 41 is subjected to tension, and due to this tension, the lower end 41b of the forward/reverse clutch spring 41 is released from the locking groove 48. Therefore, the transmission of power from the drive shaft member 5 to the output shaft member 7 is interrupted. The clutch release operation can be effected in a quiet manner.

Fig. 10 zeigt im Querschnitt eine fünfte Ausführungsform des Motorschraubendrehers gemäß der vorliegenden Erfindung. Die fünfte Ausführungsform ist eine Variante der vierten Ausführungsform und weist das gleiche Antriebswellenelement 5 wie die vierte Ausführungsform auf. Anstelle der integralen Hülse S3 bei der vierten Ausführungsform ist das Ausgangswellenelement 7 bei der fünften Ausführungsform mit einer Schiebehülse 49 versehen, die verschieblich relativ zum Ausgangswellenelement 7 in der Aalrichtung von dieser bewegbar ist. Das Ausgangswellenelement 7 weist eine Vielzahl von Kerbverzahnungen 51 auf, die in Kämmung mit passenden Kerbverzahnungen 52 in einer Innenumfangsfläche der Schiebehülse 49 gehalten sind. An einem oberen Endabschnitt der Schiebehülse 49 ist die Außenumfangsfläche der Schiebehülse 49 wie bei T3 verjüngt. Der Verjüngungsabschnitt T3 ist an den Verjüngungsabschnitt T1 des Antriebswellenelements 5 angepaßt. Die Hülse 49 weist ei ne schalenartige Form auf, die nach unten offen ist, und wird in Richtung des Antriebswellenelements 5 mittels einer Druckfeder 24, die um eine Führungswelle 36 des Ausgangswellenelements 7 herum angeordnet ist und zwischen dem Ausgangswellenelement 7 unter einer oberen Endwand (oder Bodenwand) 49B der schalenförmigen Hülse 49 wirkt, bis zu einem solchen Ausmaß gedrängt, daß der Verjüngungsabschnitt T3 der Hülse 49 in Passungseingriff mit dem Verjüngungsabschnitt T1 des Antriebswellenelements 5 gelangt.Fig. 10 shows in cross section a fifth embodiment of the power screwdriver according to the present invention. The fifth embodiment is a variant of the fourth embodiment and has the same drive shaft member 5 as the fourth embodiment. Instead of the integral sleeve S3 in the fourth embodiment, the output shaft member 7 in the fifth embodiment is provided with a sliding sleeve 49 which is slidably movable relative to the output shaft member 7 in the direction of movement thereof. The output shaft member 7 has a plurality of serrations 51 held in mesh with matching serrations 52 in an inner peripheral surface of the sliding sleeve 49. At an upper end portion of the sliding sleeve 49, the outer peripheral surface of the sliding sleeve 49 is tapered as in T3. The tapered portion T3 is adapted to the tapered portion T1 of the drive shaft member 5. The sleeve 49 has a a bowl-like shape which is open downward, and is urged toward the drive shaft member 5 by means of a compression spring 24 which is arranged around a guide shaft 36 of the output shaft member 7 and acts between the output shaft member 7 and an upper end wall (or bottom wall) 49B of the bowl-shaped sleeve 49, to such an extent that the tapered portion T3 of the sleeve 49 comes into fitting engagement with the tapered portion T1 of the drive shaft member 5.

Der gemäß der fünften Ausführungsform konstruierte Motorschraubendreher wird wie folgt arbeiten.The motor screwdriver constructed according to the fifth embodiment will operate as follows.

Bei dem Schraubenanzugsvorgang werden das Antriebswellenelement 5 und die Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 während sie in der Vorwärtsrichtung (Richtung nach rechts oder im Uhrzeigersinn) rotieren, in Richtung des Ausgangswellenelements 7 vorgerückt. Wenn die Vorrückbewegung fortdauert, wird das untere Ende 41b der Vorwärts / Rückwärts- Kupplungsfeder 41 in der Verrastungsnut 48 gefangen oder verrastet, woraufhin die Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 angezogen wird und dadurch die Außenumfangsfläche (zweite zylindrische Antriebswellenaußenfläche 43) der Hülse S1 des Antriebswellenelements 5 und die Außenumfangsfläche 50 der Hülse 49 greift, wodurch eine Drehkraft vom Antriebswellenelement 5 zum Ausgangswellenelement 7 übertragen wird. Da die Hülse 49 durch eine Kerbverzahnungskupplung 51, 52 mit dem Ausgangswellenelement 7 verbunden ist, wird das Ausgangswellenelement 7 bei Drehung der Hülse 49 sofort gedreht.In the screw tightening operation, the drive shaft member 5 and the forward/reverse clutch spring 41 are advanced toward the output shaft member 7 while rotating in the forward direction (right or clockwise direction). As the advance movement continues, the lower end 41b of the forward/reverse clutch spring 41 is caught or locked in the locking groove 48, whereupon the forward/reverse clutch spring 41 is attracted and thereby engages the outer peripheral surface (second cylindrical drive shaft outer surface 43) of the sleeve S1 of the drive shaft member 5 and the outer peripheral surface 50 of the sleeve 49, thereby transmitting a rotational force from the drive shaft member 5 to the output shaft member 7. Since the sleeve 49 is connected to the output shaft element 7 by a splined coupling 51, 52, the output shaft element 7 is immediately rotated when the sleeve 49 is rotated.

Wenn das Ausgangswellenelement 7 an einer vorbestimmten Position ankommt, während es in Richtung des festgezogenen Materials vorgerückt wird, wird die Vorwärts/Rückwärts-Kupplungsfeder 41 einem Zug ausge setzt, auf die gleiche Weise, wie es zuvor bei der vierten Ausführungsform beschrieben wurde. Aufgrund der Kerbverzahnungskupplung 51, 52 ist das Ausgangswellenelement 7 leicht in der Richtung nach unten in Fig. 10 durch die Kraft der Druckfeder 24 bewegbar, und folglich kann das untere Ende 41b der Vorwärts / Rückwärts-Kupplungsfeder 41 fließend von der Verrastungsnut 48 losgelöst werden. Die Kerbverzahnungskupplung kann durch eine Keilnutkupplung oder eine Kugel-Kerbverzahnungskupplung ersetzt werden. Es ist ferner möglich, eine Stufe an der Grenzfläche zwischen der zweiten zylindrischen Antriebswellenaußenfläche 43 und der Außenumfangsfläche 50 der Hülse 49 vorzusehen, auf die gleiche Weise wie es bei der in Fig. 8 gezeigten dritten Ausführungsform vorgenommen wurde, um eine weitere Verringerung des Betriebsgeräusches zu schaffen. Ein Betrieb im Rückwärtsdrehungsmodus d. h., der Schraubenlösevorgang, kann auf die gleiche Weise erreicht werden, wie es bei der zuvor beschriebenen vierten Ausführungsform vorgenommen wurde, und der gleiche Grad einer Geräuschverringerungswirkung kann während des Kupplungswegnahmevorganges erzielt werden.When the output shaft member 7 arrives at a predetermined position while being advanced toward the tightened material, the forward/reverse clutch spring 41 is subjected to tension. in the same manner as previously described in the fourth embodiment. Due to the spline coupling 51, 52, the output shaft member 7 is easily movable in the downward direction in Fig. 10 by the force of the compression spring 24, and thus the lower end 41b of the forward/reverse clutch spring 41 can be smoothly released from the locking groove 48. The spline coupling may be replaced by a spline coupling or a ball spline coupling. It is also possible to provide a step at the interface between the second cylindrical drive shaft outer surface 43 and the outer peripheral surface 50 of the sleeve 49 in the same manner as in the third embodiment shown in Fig. 8 to provide further reduction in operating noise. An operation in the reverse rotation mode, that is, the screw release operation, can be achieved in the same manner as in the fourth embodiment described above, and the same degree of noise reduction effect can be achieved during the clutch release operation.

Es wird eine Beschreibung von sechsten bis neunten Ausführungsformen des Motorschraubendrehers gemäß der vorliegenden Erfindung angegeben. Diese Ausführungsformen unterscheiden sich von den ersten bis fünften Ausführungsformen dadurch, daß ein Ende einer gewickelten Kupplungsfeder, das derart ausgebildet ist, daß es lösbar verriegelt wird, durch eine Kugel verriegelt und freigegeben wird, die an einer Hülse angebracht und in einer radialen Richtung bewegbar ist, wie es aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden wird.A description will be given of sixth to ninth embodiments of the power screwdriver according to the present invention. These embodiments differ from the first to fifth embodiments in that one end of a coiled clutch spring, which is designed to be releasably locked, is locked and released by a ball attached to a sleeve and movable in a radial direction, as will become apparent from the following description.

Fig. 11 zeigt im Querschnitt eine sechste Ausführungsform des Motorschraubendrehers gemäß der vorliegenden Erfindung, und Fig. 12 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils von Fig. 11. Man kann sagen, daß die sechste Ausführungsform eine Variante der ersten, in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist, und folglich sind gleiche oder entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Obwohl die bei der ersten Ausführungsform verwendete Kupplungsfeder 16 an ihrem oberen Ende durch die Wirkung einer durch den Schuh 8 ausgeübten Reibkraft verriegelt wird, wird das obere Ende einer Kupplungsfeder 64, die bei der sechsten Ausführungsform verwendet wird, durch eine Stahlkugel (einfach als "Kugel" bezeichnet) 62 verriegelt, die einem Antriebswellenelement 5 zugeordnet ist. Das Antriebswellenelement 5 umfaßt eine Hülse S1, in der ein Innenraum definiert ist, in der eine Freilaufkupplung 12 angebracht ist. Ein Ausgangswellenelement 7 umfaßt eine Hülse S3. Die Hülsen S1 und S3 weisen jeweils komplementäre oder zueinander passende Verjüngungsabschnitte T1 bzw. T2 auf. Die bei dieser Ausführungsform verwendete Kupplungsfeder 64 ist aus einer fest links gewickelten Schraubenfeder zusammengesetzt, wobei entgegengesetzte Enden (obere und untere Enden) 64a und 64b axial nach außen in entgegengesetzte Richtungen hervorragen, wie es in Fig. 17 gezeigt ist. Diese Kupplungsfeder 64 wird bei allen später beschriebenen Ausführungsformen verwendet. Ein Gehäuse 2 des Schraubendrehers umfaßt ein Metallelement oder eine Metallbuchse 70, die um einen Teil des Ausgangswellenelements 7 herum eingepaßt ist.Fig. 11 shows in cross section a sixth embodiment of the motor screwdriver according to the present invention, and Fig. 12 is an enlarged view of a part of Fig. 11. It can be said that the sixth embodiment is a variant of the first embodiment shown in Fig. 1, and thus like or corresponding parts are designated by the same reference numerals. Although the clutch spring 16 used in the first embodiment is locked at its upper end by the action of a frictional force exerted by the shoe 8, the upper end of a clutch spring 64 used in the sixth embodiment is locked by a steel ball (simply referred to as "ball") 62 associated with a drive shaft member 5. The drive shaft member 5 includes a sleeve S1 defining an internal space in which a one-way clutch 12 is mounted. An output shaft member 7 includes a sleeve S3. The sleeves S1 and S3 each have complementary or mating tapered portions T1 and T2, respectively. The clutch spring 64 used in this embodiment is composed of a tightly left-handed coil spring with opposite ends (upper and lower ends) 64a and 64b projecting axially outward in opposite directions as shown in Fig. 17. This clutch spring 64 is used in all the embodiments described later. A housing 2 of the screwdriver includes a metal member or a metal sleeve 70 fitted around a part of the output shaft member 7.

In Fig. 11 ist eine Anschlaghülse 3 über einen Kopfabschnitt (unteren Abschnitt in der gleichen Figur) des Gehäuses 2 gefädelt, so daß durch Drehen oder Rotieren der Anschlaghülse 3 die Anschlaghülse 3 relativ zum Gehäuse 2 in dessen axialer Richtung bewegbar ist. Wie es in Fig. 12 gezeigt ist, ist ein Verriegelungselement 54 an dem Gehäuse 2 an einer Stellung unmittelbar über der Anschlaghülse 3 auf eine solche Weise angebracht, daß das Verriegelungselement 54 um das Gehäuse 2 herum nicht drehbar aber in der axialen Richtung verschiebbar ist. Das Verriegelungselement 54 wird nach unten in Richtung der Anschlaghülse 3 mittels einer Druckfeder 58 gedrängt. Die Anschlaghülse 3 und das Verriegelungselement 54 wird normal über einen kämmenden Eingriff zwischen Zähnen 56 an der Anschlaghülse 3 und Zähnen 56 an dem Verriegelungselement 54 miteinander in Eingriff gebracht. Wenn sie mit dem Verriegelungselement 54 in Eingriff gebracht ist, ist somit die Anschlaghülse 3 nicht drehbar und in eine vorbestimmte axiale Lage gesetzt. Wenn die Schraubenanzugstiefe (Schraubenvorschubdistanz) verändert werden soll, verschiebt der Bediener das Verriegelungselement 54 nach oben gegen die Kraft der Druckfeder 58, um die Zähne 56 an dem Verriegelungselement 54 von den Zähnen 56 an der Anschlaghülse 3 außer Eingriff zu bringen. Während dieser Zustand beibehalten wird, dreht dann der Bediener die Anschlaghülse 3 in einer gewünschten Richtung, um dieselbe in einer axialen Richtung zu bewegen, bis eine gewünschte Position der Anschlaghülse 3 erhalten wird.In Fig. 11, a stopper sleeve 3 is threaded over a head portion (lower portion in the same figure) of the housing 2 so that by turning or rotating the stopper sleeve 3, the stopper sleeve 3 is movable relative to the housing 2 in the axial direction thereof. As shown in Fig. 12, a locking member 54 is attached to the housing 2 at a position immediately above the stopper sleeve 3 in such a manner that the locking member 54 is non-rotatable around the housing 2 but slidable in the axial direction. The locking member 54 is pushed downward toward the stopper sleeve 3. by means of a compression spring 58. The stop sleeve 3 and the locking member 54 are normally engaged with each other via a meshing engagement between teeth 56 on the stop sleeve 3 and teeth 56 on the locking member 54. Thus, when engaged with the locking member 54, the stop sleeve 3 is non-rotatable and set at a predetermined axial position. When the screw tightening depth (screw feed distance) is to be changed, the operator slides the locking member 54 upward against the force of the compression spring 58 to disengage the teeth 56 on the locking member 54 from the teeth 56 on the stop sleeve 3. Then, while maintaining this state, the operator rotates the stop sleeve 3 in a desired direction to move the same in an axial direction until a desired position of the stop sleeve 3 is obtained.

Die Kugel 62 ist in einem Durchgangsloch 66 aufgenommen, das sich radial durch die Wand der Hülse S1 hindurch erstreckt, und ist in der radialen Richtung zwischen einer ersten Stellung, in der die Kugel 62 von der Außenumfangsfläche der Hülse S1 zurückgezogen ist, und einer zweiten Stellung bewegbar, in der die Kugel 62 teilweise von der Außenumfangsfläche der Hülse S1 hervorragt. Ein kegelstumpfartiges Schubelement 68 ist verschiebbar in der Hülse S1 aufgenommen und entlang der Achse der Hülse S1 verschiebbar. Das kegelstumpfartige Schubelement 68 weist eine Unterfläche auf (in Fig. 12), die dem Ausgangswellenelement 7 zugewandt ist und mit einem oberen Ende des Ausgangswellenelements 7 in Eingriff treten kann. In der Hülse S3 des Ausgangswellenelements 7 ist eine axiale Nut 18 gebildet, in der ein unteres Ende 64b der Kupplungsfeder 64 permanent auf die gleiche Weise verriegelt ist, wie es bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurde.The ball 62 is received in a through hole 66 extending radially through the wall of the sleeve S1 and is movable in the radial direction between a first position in which the ball 62 is retracted from the outer peripheral surface of the sleeve S1 and a second position in which the ball 62 partially protrudes from the outer peripheral surface of the sleeve S1. A frustoconical thrust member 68 is slidably received in the sleeve S1 and slidable along the axis of the sleeve S1. The frustoconical thrust member 68 has a lower surface (in Fig. 12) facing the output shaft member 7 and engageable with an upper end of the output shaft member 7. In the sleeve S3 of the output shaft member 7, an axial groove 18 is formed in which a lower end 64b of the clutch spring 64 is permanently locked in the same manner as described in the first embodiment.

Die Fig. 13(a) bis 13(d) veranschaulichen schematisch eine Abfolge von Betriebsabläufen des Schraubendrehers gemäß der sechsten Ausführungsform. Wenn eine Schraube 25 an einem festgezogenen Material 72 angezogen werden soll, wird das Antriebswellenelement 5, während es in der Vorwärtsrichtung rotiert, relativ in Richtung des Ausgangswellenelements 7 bewegt. Infolge dieser Relativbewegung drückt das kegelstumpfartige Schubelement 68 die Kugel 62 in einer Richtung radial nach außen, wie es in Fig. 13(a) gezeigt ist, durch die Wirkung eines Verjüngungsabschnitts oder einer konischen Fläche T5 (Fig. 12) des kegelstumpfartigen Schubelements 68. In diesem Fall (zu Beginn des Schraubenanzugsvorgangs) sind ein vorbestimmter Abschnitt des Ausgangswellenelements 7 und ein Ende des Metallelements 70, das dem Antriebswellenelement 5 zugewandt ist, mit einem Abstand M beabstandet. Wenn die Kugel 62 teilweise von der Außenumfangsfläche der Hülse S1 hervorragt, wird das obere Ende 64a der Kupplungsfeder 64 von der Kugel 62 gefangen, woraufhin die Kupplungsfeder 64 angezogen wird und dadurch die jeweiligen Außenumfangsflächen der Hülsen S1 und S3 greift, wodurch die Drehkraft vom Antriebswellenelement 5 zum Ausgangswellenelement 7 auf die gleiche Weise übertragen wird, wie dies bei der ersten Ausführungsform vorgenommen wurde. Da der Außendurchmesser der Hülse S3 geringfügig größer als der Außendurchmesser der Hülse S1 ist, nimmt ein zentraler Längsabschnitt der Kupplungsfeder 64 beim Greifen der Hülsen S1 und S3 nicht teil, wobei dieser Abschnitt (nicht greifender Abschnitt) eine Länge P aufweist (Fig. 13(b)). Wenn der Schraubenanzugsvorgang fortschreitet, gelangt die Anschlaghülse 3 in Kontakt mit dem festgezogenen Material 72, wie es in Fig. 13(b) gezeigt ist. In diesem Fall ist der Kopf der Schraube 25 von der Oberfläche des festgezogenen Materials 72 mit einem Abstand M beabstandet.Figs. 13(a) to 13(d) schematically illustrate a sequence of operations of the screwdriver according to the sixth embodiment. When a screw 25 is to be tightened to a tightened material 72, the drive shaft member 5 is relatively moved toward the output shaft member 7 while rotating in the forward direction. As a result of this relative movement, the frustoconical thrust member 68 pushes the ball 62 in a radially outward direction as shown in Fig. 13(a) by the action of a tapered portion or conical surface T5 (Fig. 12) of the frustoconical thrust member 68. In this case (at the start of the screw tightening process), a predetermined portion of the output shaft member 7 and an end of the metal member 70 facing the drive shaft member 5 are spaced apart by a distance M. When the ball 62 partially protrudes from the outer peripheral surface of the sleeve S1, the upper end 64a of the clutch spring 64 is caught by the ball 62, whereupon the clutch spring 64 is attracted and thereby grips the respective outer peripheral surfaces of the sleeves S1 and S3, thereby transmitting the rotational force from the drive shaft member 5 to the output shaft member 7 in the same manner as in the first embodiment. Since the outer diameter of the sleeve S3 is slightly larger than the outer diameter of the sleeve S1, a central longitudinal portion of the clutch spring 64 does not participate in gripping the sleeves S1 and S3, and this portion (non-gripping portion) has a length P (Fig. 13(b)). As the screw tightening operation progresses, the stopper sleeve 3 comes into contact with the tightened material 72 as shown in Fig. 13(b). In this case, the head of the screw 25 is spaced from the surface of the tightened material 72 by a distance M.

Eine Reaktionskraft von dem festgezogenen Material, die in Ansprechen auf einen auf den Schraubendreher ausgeübten Druck erzeugt wird, wird von der Anschlaghülse 3 gehalten, und danach, wie es in Fig. 13(c) gezeigt ist, rückt das Ausgangswellenelement 7 weiter in Richtung des festgezogenen Materials 72 vor, bis es an dem Ende des Metallelements 70 anliegt. In diesem Fall liegt der Kopf der Schraube 25 bündig mit der Oberfläche des festgezogenen Materials 72, wie es in Fig. 13(c) gezeigt ist. Wenn der Schraubenanzugsvorgang aus dem in Fig. 13(b) gezeigten Zustand zu dem in Fig. 13(c) gezeigten Zustand fortschreitet, rückt das Ausgangswellenelement 7 in Richtung des festgezogenen Materials 72 um den Abstand M vor, mit dem Ergebnis, daß der nicht greifende Abschnitt der Kupplungsfeder 64 eine axiale Länge P+M aufweist. Wenn die Schraube 25 fest an dem festgezogenen Material 72 befestigt ist, wird das kegelstumpfartige Schubelement 68 in Richtung des festgezogenen Materials 72 durch die Kraft einer Druckfeder 74 verschoben, die zwischen dem Antriebswellenelement 5 und dem Ausgangswellenelement 7 über das kegelstumpfartige Schubelement 68 wirkt. Diese Bewegung des kegelstumpfartigen Schubelements 68 läßt es zu, daß sich die Kugel 62 in die Hülse S1 hinein durch eine auf diese von dem oberen Ende 64a der Kupplungsfeder 64 ausgeübte Kraft radial nach innen zurückzieht. Gleichzeitig mit dieser Rückzugsbewegung der Kugel 62 wird das obere Ende 64a der Kupplungsfeder 64 aus dem verriegelnden Eingriff mit der Kugel 62 freigegeben, woraufhin die Kupplungsfeder 64 aufhört, die Hülsen S1 und S3 zu greifen. Die Kupplungsfeder 64 kehrt durch ihre eigene Nachgiebigkeit sofort in den Ausgangszustand (siehe Fig. 11 und 12), d. h., den Zustand vor dem Beginn des Schraubenanzugsvorgangs, zurück. In diesem Zustand sind das obere Ende 64a der Kupplungsfeder 64 und die Kugel 62 voneinander einen Abstand 84 beabstandet.A reaction force from the tightened material generated in response to a pressure applied to the screwdriver is held by the stopper sleeve 3, and thereafter, as shown in Fig. 13(c), the output shaft member 7 further advances toward the tightened material 72 until it abuts against the end of the metal member 70. In this case, the head of the screw 25 is flush with the surface of the tightened material 72 as shown in Fig. 13(c). When the screw tightening operation proceeds from the state shown in Fig. 13(b) to the state shown in Fig. 13(c), the output shaft member 7 advances toward the tightened material 72 by the distance M, with the result that the non-engaging portion of the clutch spring 64 has an axial length P+M. When the screw 25 is firmly secured to the tightened material 72, the frustoconical thrust member 68 is displaced toward the tightened material 72 by the force of a compression spring 74 acting between the drive shaft member 5 and the output shaft member 7 via the frustoconical thrust member 68. This movement of the frustoconical thrust member 68 allows the ball 62 to retract radially inward into the sleeve S1 by a force exerted thereon by the upper end 64a of the clutch spring 64. Simultaneously with this retracting movement of the ball 62, the upper end 64a of the clutch spring 64 is released from locking engagement with the ball 62, whereupon the clutch spring 64 ceases to grip the sleeves S1 and S3. The clutch spring 64 immediately returns to the initial state (see Figs. 11 and 12) due to its own flexibility, i.e. the state before the start of the screw tightening process. In this state, the upper end 64a of the clutch spring 64 and the ball 62 are spaced apart from each other by a distance 84.

Die Kugel 62 wird, wenn sie in dem Antriebswellenelement 5 aufgenommen ist, einer Fliehkraft ausgesetzt, die mit ihrem Eigengewicht in Beziehung steht, während das Antriebswellenelement 5 rotiert. Während das Antriebswellenelement 5 rotiert, wird dementsprechend die Kugel 62 normalerweise durch die Fliehkraft in einen Zustand versetzt, in dem ein Teil der Kugel 62 von der Außenumfangsfläche der Hülse S1 hervorragt. In einem derartigen Zustand, d. h., in dem Zustand, in dem die Kugel 62 teilweise radial von der Hülse S1 nach außen hervorragt, solange das Ausgangswellenelement 7 nicht in Richtung des festgezogenen Materials 72 gedrückt wird, wirkt die Kupplungsfeder 7 niemals derart, daß das Antriebswellenelement 5 gegriffen wird, aufgrund des Abstandes 84, der zwischen dem oberen Ende 64a der Kupplungsfeder 64 und Kugel 62 vorgesehen ist. Somit findet keine Übertragung der Drehkraft vom Antriebswellenelement 5 zum Ausgangswellenelement 7 statt. Wenn das Ausgangswellenelement 7 in Richtung des festgezogenen Materials 72 gedrückt wird, bewegen sich das Ausgangswellenelement 7 und das Antriebswellenelement 5 relativ aufeinander zu. Wenn die axiale Verschiebung des Ausgangswellenelements 7 relativ zum Antriebswellenelement 5 eine axiale Ausdehnung des Abstandes 84 übersteigt, gelangt das obere Ende 64a der Kupplungsfeder 64 mit der Kugel 62 in Eingriff oder wird von dieser gefangen, woraufhin die Kupplungsfeder 64 angezogen wird und dadurch das Antriebswellenelement 5 greift, wodurch eine Übertragung der Drehkraft vom Antriebswellenelement 5 zum Ausgangswellenelement 7 ermöglicht wird.The ball 62, when housed in the drive shaft member 5, is subjected to a centrifugal force related to its own weight while the drive shaft member 5 rotates. Accordingly, while the drive shaft member 5 rotates, the ball 62 is normally brought by the centrifugal force into a state in which a part of the ball 62 protrudes from the outer peripheral surface of the sleeve S1. In such a state, that is, in the state in which the ball 62 partially protrudes radially outward from the sleeve S1, as long as the output shaft member 7 is not pressed toward the tightened material 72, the clutch spring 7 never acts to grip the drive shaft member 5 due to the clearance 84 provided between the upper end 64a of the clutch spring 64 and the ball 62. Thus, there is no transmission of rotational force from the drive shaft member 5 to the output shaft member 7. When the output shaft member 7 is pushed toward the tightened material 72, the output shaft member 7 and the drive shaft member 5 move relatively toward each other. When the axial displacement of the output shaft member 7 relative to the drive shaft member 5 exceeds an axial extension of the distance 84, the upper end 64a of the clutch spring 64 engages or is caught by the ball 62, whereupon the clutch spring 64 is attracted and thereby grips the drive shaft member 5, thereby enabling a transmission of rotational force from the drive shaft member 5 to the output shaft member 7.

Während die vorhergehende Übertragung von Drehkraft andauert, findet der Eingriff zwischen der Kugel 62 und dem oberen Ende 64a der Kupplungsfeder 64 auf eine solche Weise statt, daß die zentrale Achse des axial hervorragenden oberen Endes 64a der Kupplungsfeder 64 in einer Richtung radial nach außen von einer Mittellinie der Kugel 62 versetzt ist, die sich parallel zur Achse des Antriebswellenelements 5 erstreckt. Mit diesem Eingriff ist die Kugel 62 in der Lage, von dem oberen Ende der Kupplungsfeder 64a kontinuierlich eine Kraftkomponente zu empfangen, die an einem Kontaktpunkt in einer Richtung radial nach innen wirkt und somit dazu neigt, die Kugel 62 in die Hülse S1 hinein zu bewegen. In dem Fall, daß das Antriebswellenelement 5 mit einer höheren Drehzahl rotiert, wird die Kugel 62 einer größeren Fliehkraft ausgesetzt, die derart in einer Richtung wirken wird, daß der Eingriff zwischen der Kugel 62 und dem oberen Ende der Kupplungsfeder 64a verstärkt oder angezogen wird. Selbst bei einer solchen Drehung mit höher Geschwindigkeit kann jedoch ein Vorgang eines Lösens oder Außereingriffbringens der Kupplung fließend und zuverlässig erreicht werden weil aufgrund einer runden Oberfläche der Kugel 62 das obere Ende 64a der Kupplungsfeder 64 leicht entlang der runden Oberfläche der Kugel 62 nach unten rutscht und sich von der Kugel 62 trennt, sobald die Kugel 62 geringfügig in der Richtung radial nach innen durch das obere Ende der Kupplungsfeder 64a zu Beginn des Kupplungslösevorganges verschoben wird.While the foregoing transmission of rotational force continues, the engagement between the ball 62 and the upper end 64a of the clutch spring 64 takes place in such a manner that the central axis of the axially projecting upper end 64a of the clutch spring 64 is offset in a direction radially outward from a center line of the ball 62, which extending parallel to the axis of the drive shaft member 5. With this engagement, the ball 62 is able to continuously receive from the upper end of the clutch spring 64a a force component which acts at a contact point in a direction radially inward and thus tends to move the ball 62 into the sleeve S1. In the event that the drive shaft member 5 rotates at a higher speed, the ball 62 will be subjected to a greater centrifugal force which will act in a direction such that the engagement between the ball 62 and the upper end of the clutch spring 64a is strengthened or tightened. However, even with such high-speed rotation, a clutch release or disengagement operation can be smoothly and reliably achieved because, due to a round surface of the ball 62, the upper end 64a of the clutch spring 64 easily slides down along the round surface of the ball 62 and separates from the ball 62 when the ball 62 is slightly displaced in the radially inward direction by the upper end of the clutch spring 64a at the start of the clutch release operation.

Die in Fig. 12 gezeigte sechste Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform von Fig. 1 dadurch, daß die Freilaufkupplung 12 mit dem Ausgangswellenelement 7 als eine Einbaukomponente der letzteren zusammengesetzt ist, da die Innenumfangsfläche der Freilaufkupplung 12 direkt und verschiebbar um einen zylindrischen Abschnitt des Ausgangswellenelements 7 herum eingepaßt ist. Im Gegensatz zu dieser Anordnung ist die Freilaufkupplung 12 bei der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform am Ausgangswellenelement 7 über den hohlen zylindrischen Schieber 23 angebracht, der in ein zentrales Loch eingepaßt ist, das durch die Innenumfangsfläche der Freilaufkupplung 12 definiert ist, und weist in seiner Innenumfangsfläche ausgebildet Kerbverzahnungen 17 auf, die in Kämmung mit Kerbverzahnungen 22 an der Führungs welle 21 des Ausgangswellenelements 7 gehalten sind. Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung weist einen komplizierteren Aufbau als die in Fig. 12 gezeigte Anordnung auf, jedoch trägt sie zur Verlängerung der Standzeit des Schraubendrehers bei, weil die Verschiebebewegung zwischen dem Ausgangswellenelement 7 und dem Antriebswellenelement 5 fließend mit geringstem Reibungswiderstand vorgenommen werden kann. Eine derart stark fließende Verschiebebewegung verursacht eine entsprechende Verringerung der Kraft oder des Druckes, die von dem Bediener gefordert werden, um das Gehäuse 2 in Richtung des festgezogenen Materials zu drücken. Von diesem Standpunkt aus kann eine bevorzugte Modifikation der in Fig. 12 gezeigten Anordnung einen Schieber, wie den in Fig. 1 gezeigten Schieber 23, umfassen.The sixth embodiment shown in Fig. 12 differs from the first embodiment of Fig. 1 in that the one-way clutch 12 is assembled with the output shaft member 7 as an integral component of the latter, since the inner peripheral surface of the one-way clutch 12 is directly and slidably fitted around a cylindrical portion of the output shaft member 7. In contrast to this arrangement, the one-way clutch 12 in the first embodiment shown in Fig. 1 is mounted on the output shaft member 7 via the hollow cylindrical slider 23 fitted in a central hole defined by the inner peripheral surface of the one-way clutch 12, and has splines 17 formed in its inner peripheral surface which mesh with splines 22 on the guide shaft 21 of the output shaft member 7. The arrangement shown in Fig. 1 is more complicated in construction than the arrangement shown in Fig. 12, but it contributes to extending the service life of the screwdriver because the sliding movement between the output shaft member 7 and the drive shaft member 5 can be carried out smoothly with minimal frictional resistance. Such a highly smooth sliding movement causes a corresponding reduction in the force or pressure required by the operator to press the housing 2 towards the tightened material. From this point of view, a preferred modification of the arrangement shown in Fig. 12 may comprise a slider such as the slider 23 shown in Fig. 1.

Unten wird eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von Fig. 14 beschrieben. Mann kann sagen, daß die siebte Ausführungsform dadurch eine Variante der in Fig. 9 gezeigten vierten Ausführungsform ist, daß eine Kupplungsfeder 64 für den Drehantrieb in sowohl der Vorwärts- als auch der Rückwärtsrichtung verwendet wird. Durch die Verwendung der Kupplungsfeder 64 kann die bei der in Fig. 12 gezeigten sechsten Ausführungsform verwendete Freilaufkupplung 12 weggelassen werden. Infolge dieser Weglassung kann ebenfalls das kegelstumpfartige Schubelement 68, das bei der sechsten Ausführungsform von Fig. 12 verwendet wird, weggelassen werden, und ein Ende einer Schraubendruckfeder 74 wirkt direkt auf das obere Ende eines Ausgangswellenelements 7. Als Ersatz für den Verjüngungsabschnitt T3 des weggelassenen kegelstumpfartigen Schubelements 68 ist ein oberer Endabschnitt des Ausgangswellenelements 7 derart mit einem Profil versehen, daß ein Verjüngungsabschnitt T6 bereitgestellt ist. Der Verjüngungsabschnitt T6 kann mit einer Kugel 62 in Eingriff treten, um dieselbe in einer Richtung radial nach außen zu verschieben. Bei der in Fig. 14 gezeigten siebten Ausfüh rungsform sind diejenigen Teile, die gleich denjenigen sind, die bei den jeweils in Fig. 9 und Fig. 12 gezeigten vierten bis sechsten Ausführungsformen angewandt werden oder diesen entsprechen, mit den gleichen oder entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet.A seventh embodiment of the present invention will be described below with reference to Fig. 14. It can be said that the seventh embodiment is a variant of the fourth embodiment shown in Fig. 9 in that a clutch spring 64 is used for rotational drive in both the forward and reverse directions. By using the clutch spring 64, the one-way clutch 12 used in the sixth embodiment shown in Fig. 12 can be omitted. Due to this omission, the truncated cone-shaped thrust member 68 used in the sixth embodiment of Fig. 12 can also be omitted, and one end of a compression coil spring 74 acts directly on the upper end of an output shaft member 7. As a substitute for the tapered portion T3 of the omitted truncated cone-shaped thrust member 68, an upper end portion of the output shaft member 7 is profiled to provide a tapered portion T6. The tapered portion T6 can engage a ball 62 to displace the ball 62 in a radially outward direction. In the seventh embodiment shown in Fig. 14, In the embodiment shown in FIG. 9 and FIG. 12, the parts which are the same as or correspond to those used in the fourth to sixth embodiments shown in FIG. 9 and FIG. 12, respectively, are designated by the same or corresponding reference numerals.

In Fig. 15 ist eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, die auch dadurch als eine Variante der zweiten Ausführungsform von Fig. 5 angesehen werden kann, daß eine Vorwärtsdrehungskupplungsfeder 64 und eine Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 78 in konzentrischer Beziehung angeordnet sind. Die Vorwärtsdrehungskupplungsfeder 64 ist derart ausgebildet, daß sie angezogen werden kann und dadurch ein Paar gegenübergestellte Hülsen S1 und S3 auf die gleiche Weise wie bei der zuvor beschriebenen sechsten Ausführungsform zum Zweck eines Übertragens von Drehmoment in der Vorwärtsrichtung greifen kann. Die Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 78 ist aus einer fest rechts gewickelten Schraubenfeder gebildet, wie es in Fig. 18 gezeigt ist. Die Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 78 wird deshalb angezogen und greift dadurch ein weiteres Paar gegenübergestellte Hülsen S2 und S4, während sie in der Rückwärtsrichtung rotiert. Somit wird die Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 78 ausschließlich für die Übertragung von Drehmoment in der Rückwärtsrichtung verwendet. Entgegengesetzte Enden der Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 78 ragen jeweils in einer Richtung axial nach außen vor. Das untere Ende 78b der Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 78 ist permanent in einer axialen Nut 30 in der Hülse S4 des Ausgangswellenelements 7 verriegelt, während das obere Ende 78a durch eine radial bewegbare Kugel 76 verrastet oder gefangen ist, wenn die Kugel 78 teilweise von der Außenumfangsfläche der Hülse S2 des Antriebswellenelements 5 hervorragt.In Fig. 15, an eighth embodiment of the present invention is shown, which can also be considered as a variant of the second embodiment of Fig. 5 in that a forward rotation clutch spring 64 and a reverse rotation clutch spring 78 are arranged in concentric relationship. The forward rotation clutch spring 64 is designed to be tightened and thereby grip a pair of opposed sleeves S1 and S3 in the same manner as the sixth embodiment described above for the purpose of transmitting torque in the forward direction. The reverse rotation clutch spring 78 is formed of a tightly right-hand coil spring as shown in Fig. 18. The reverse rotation clutch spring 78 is therefore tightened and thereby grips another pair of opposed sleeves S2 and S4 while rotating in the reverse direction. Thus, the reverse rotation clutch spring 78 is used exclusively for transmitting torque in the reverse direction. Opposite ends of the reverse rotation clutch spring 78 project axially outward in one direction, respectively. The lower end 78b of the reverse rotation clutch spring 78 is permanently locked in an axial groove 30 in the sleeve S4 of the output shaft member 7, while the upper end 78a is locked or captured by a radially movable ball 76 when the ball 78 partially projects from the outer peripheral surface of the sleeve S2 of the drive shaft member 5.

Das Ausgangswellenelement 7 weist einen Verjüngungsabschnitt T7 auf, der mit der Kugel 76 in Eingriff treten kann, um dieselbe in einer Richtung radial nach außen zu verschieben, und einen Verjüngungsabschnitt T6, der konzentrisch mit dem Verjüngungsabschnitt T7 ist und mit einer Kugel 62 in Eingriff treten kann, um dieselbe in einer Richtung radial nach außen zu verschieben. Obwohl bei der in Fig. 5 gezeigten zweiten Ausführungsform die Vorwärtsdrehungskupplungsfeder 16 außen in bezug auf die Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 27 angeordnet ist, ist diese Lagebeziehung zwischen den Vorwärts- und Rückwärtsdrehungskupplungsfedern bei der in Fig. 15 gezeigten achten Ausführungsform umgekehrt. Bei der achten Ausführungsform sind diejenigen Teile, die mit denjenigen bei der zweiten Ausführungsform von Fig. 5 oder bei der sechsten Ausführungsform von Fig. 12 identisch sind oder diesen entsprechen, mit den gleichen oder entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet, und es ist keine weitere Beschreibung derselben notwendig.The output shaft member 7 has a tapered portion T7 engageable with the ball 76 to displace the same in a radially outward direction, and a tapered portion T6 concentric with the tapered portion T7 and engageable with a ball 62 to displace the same in a radially outward direction. Although in the second embodiment shown in Fig. 5 the forward rotation clutch spring 16 is arranged outwardly with respect to the reverse rotation clutch spring 27, this positional relationship between the forward and reverse rotation clutch springs is reversed in the eighth embodiment shown in Fig. 15. In the eighth embodiment, those parts that are identical or corresponding to those in the second embodiment of Fig. 5 or in the sixth embodiment of Fig. 12 are designated by the same or corresponding reference numerals, and no further description thereof is necessary.

Fig. 16 zeigt im Querschnitt eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Man kann sagen, daß diese Ausführungsform dadurch eine Variante der in Fig. 15 gezeigten achten Ausführungsform ist, daß eine Vorwärtsdrehungskupplungsfeder 64 und eine Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 78 in konzentrischer Beziehung zueinander angeordnet sind. Ein Unterschied gegenüber der achten Ausführungsform ist, daß die Lage eines verriegelten Endes der Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 78 in der axialen Richtung der Kupplungsfeder 78 umgekehrt ist. Genauer ist ein oberes Ende 78a der Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 78 permanent in einer axialen Nut 80 verriegelt, die in einem Antriebswellenelement 5 gebildet ist, während eine Kugel 82 zum zeitweiligen Verriegeln eines unteren Endes 78b der Rückwärtsdrehungskupplungsfeder 78 radial bewegbar an einer Hülse S4 eines Ausgangswellenelements 7 angebracht ist.Fig. 16 shows in cross section a ninth embodiment of the present invention. This embodiment can be said to be a variant of the eighth embodiment shown in Fig. 15 in that a forward rotation clutch spring 64 and a reverse rotation clutch spring 78 are arranged in concentric relation to each other. A difference from the eighth embodiment is that the position of a locked end of the reverse rotation clutch spring 78 in the axial direction of the clutch spring 78 is reversed. More specifically, an upper end 78a of the reverse rotation clutch spring 78 is permanently locked in an axial groove 80 formed in a drive shaft member 5, while a ball 82 for temporarily locking a lower end 78b of the reverse rotation clutch spring 78 is radially movably mounted on a sleeve S4 of an output shaft member 7.

Die Form und Größe der Hülsen S2 und S4 bei der in Fig. 16 gezeigten neunten Ausführungsform stehen in umgekehrter Beziehung mit denjenigen der Hülsen S2 und S4 bei der achten Ausführungsform von Fig. 15. Außerdem gibt es auf der Seite des festgezogenen Materials der Hülse S4 eine zusätzliche Hülse S6, die durch ein geeignetes Mittel mit dem Antriebswellenelement 5 gekoppelt ist und einen Verjüngungsabschnitt T8 aufweist, der mit der Kugel 82 in Eingriff treten kann. Wenn das Antriebswellenelement 5 relativ in Richtung des Ausgangswellenelements 7 verschoben wird, gelangt der Verjüngungsabschnitt T8 in Kontakt mit der Kugel 82 und drückt anschließend die Kugel 82 in die Richtung radial nach außen. In Fig. 16 sind diejenigen Teile, die gleich denjenigen bei der achten Ausführungsform von Fig. 15 sind oder diesen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine weitere Beschreibung von diesen wird weggelassen. Es ist aus den oben beschriebenen achten und neunten Ausführungsformen zu verstehen, daß das verriegelte oder gesicherte Ende jeder Kupplungsfeder 64, 78 sich entweder auf der Seite des Antriebswellenelements 5 oder alternativ auf der Seite des Ausgangswellenelements 7 befinden kann.The shape and size of the sleeves S2 and S4 in the ninth embodiment shown in Fig. 16 are in reverse relation to those of the sleeves S2 and S4 in the eighth embodiment of Fig. 15. In addition, on the tightened material side of the sleeve S4, there is an additional sleeve S6 which is coupled to the drive shaft member 5 by an appropriate means and has a tapered portion T8 capable of engaging with the ball 82. When the drive shaft member 5 is relatively displaced toward the output shaft member 7, the tapered portion T8 comes into contact with the ball 82 and then pushes the ball 82 in the radially outward direction. In Fig. 16, those parts which are the same as or correspond to those in the eighth embodiment of Fig. 15 are designated by the same reference numerals, and further description thereof is omitted. It will be understood from the eighth and ninth embodiments described above that the locked or secured end of each clutch spring 64, 78 may be located either on the side of the input shaft member 5 or alternatively on the side of the output shaft member 7.

Bei den sechsten bis neunten Ausführungsformen wird eine Kugel dazu verwendet, zeitweilig ein Ende jeder Kupplungsfeder zu verriegeln. Ein derartiges zeitweiliges Verriegelungsmittel, wie es durch die Kugel dargestellt wird, sollte in keinem Fall auf ein kugelförmiges Element begrenzt sein, sondern kann ein im allgemeinen stabähnliches Element umfassen, das in der axialen Richtung bewegbar ist, mit der radialen Richtung der Hülse ausgerichtet ist und einen runden Endabschnitt aufweist, der derart ausgebildet ist, daß er von der Hülse zum verriegelnden Eingriff mit dem einen Kupplungsfederende hervortreten kann. Bei jeder der vorhergehenden Ausführungsformen wird die Übertragung eines Drehmoments erzielt, indem entweder eine gewickelte Kupplungsfeder um die jeweiligen Außenumfangsflächen eines Paares gegenübergestellter Hülsen angezogen wird, oder indem eine gewickelte Kupplungsfeder gelöst wird, und dadurch die Kupplungsfeder gegen die jeweiligen Innenumfangsflächen eines Paares gegenübergestellter Hülsen gedrückt wird. In dem Fall, daß sich die Kupplungsfeder stabil auf die Außenumfangsflächen der Hülsen wickelt und diese greift, sollten die Hülsen keinesfalls auf eine hohle Konstruktion begrenzt sein, sondern können aus einem massiven Zylinder gebildet sein. Dementsprechend wird der Ausdruck "Hülse" hierin in einem übertragenen Sinn verwendet, d. h. um sich allgemein auf zylindrische Elemente zu beziehen, die einen massiven Zylinder umfassen, mit der Ausnahme, wenn das zylindrische Element in Kombination mit einer Kupplungsfeder verwendet wird, die aktiv ist, wenn sie radial ausgedehnt und gegen die Innenumfangsfläche gedrückt wird.In the sixth to ninth embodiments, a ball is used to temporarily lock one end of each clutch spring. Such temporary locking means as represented by the ball should in no way be limited to a spherical member, but may comprise a generally rod-like member movable in the axial direction, aligned with the radial direction of the sleeve, and having a round end portion adapted to protrude from the sleeve for locking engagement with the one clutch spring end. In each of the foregoing embodiments, the transmission of torque is achieved by either wrapping a wound clutch spring around the respective outer peripheral surfaces of a pair of opposed sleeves, or by releasing a wound clutch spring and thereby forcing the clutch spring against the respective inner peripheral surfaces of a pair of opposed sleeves. In the case where the clutch spring stably winds and grips the outer peripheral surfaces of the sleeves, the sleeves should by no means be limited to a hollow construction, but may be formed from a solid cylinder. Accordingly, the term "sleeve" is used herein in a figurative sense, that is, to refer generally to cylindrical members comprising a solid cylinder, except when the cylindrical member is used in combination with a clutch spring which is active when radially expanded and pressed against the inner peripheral surface.

Wie es oben beschrieben ist, umfaßt ein Motorschraubendreher gemäß der vorliegenden Erfindung einen Kupplungsmechanismus, der aus einer Schraubenfeder zusammengesetzt ist, die in der Lage ist, ein Antriebswellenelement und ein Ausgangswellenelement zu verbinden und zu trennen. Wenn die Kupplung in Eingriff steht, greift die Schraubenfeder das Antriebswellenelement und das Ausgangswellenelement, um ein Drehmoment von der Ersteren zur Letzeren zu übertragen. Bei dieser Anordnung kann die Kupplung ohne Anprallstoß oder Erschütterung in Eingriff gebracht werden, und das Betriebsgeräusch und die Anfangsdruckkraft, die von dem Bediener gefordert werden, um den Kupplungseingriffsvorgang einzuleiten, können stark verringert werden. Wenn die Kupplung außer Eingriff gebracht wird, hört die Schraubenfeder auf, die beiden Wellenelemente zu greifen. Deshalb kann der Vorgang des Außereingriffbringens der Kupplung auch fließend und leise ohne begleitenden Anprallstoß oder Erschütterung erzielt werden. Beim Schraubenlösevorgang, nämlich im Rückwärtsdrehungsmodus, kann eine Drehmomentübertragung erzielt werden, indem entweder die Schraubenfeder radial zusammengezogen wird, um die jeweiligen zylindrischen Außenflächen der Antriebs- und Ausgangswellenelemente zu greifen, oder indem die Schraubenfeder radial ausgedehnt wird, um die jeweiligen zylindrischen Innenflächen der Antriebs- und Ausgangswellenelemente zu fangen. Deshalb können die gleichen vorteilhaften Wirkungen, wie sie im Vorwärtsdrehungsmodus erzielt werden, auch im Rückwärtsdrehungsmodus erhalten werden.As described above, a power screwdriver according to the present invention includes a clutch mechanism composed of a coil spring capable of connecting and disconnecting a drive shaft member and an output shaft member. When the clutch is engaged, the coil spring grips the drive shaft member and the output shaft member to transmit torque from the former to the latter. With this arrangement, the clutch can be engaged without impact shock or vibration, and the operating noise and initial pressing force required from the operator to initiate the clutch engagement operation can be greatly reduced. When the clutch is disengaged, the coil spring stops gripping the two shaft members. Therefore, the clutch disengagement operation can also be achieved smoothly and quietly without accompanying impact shock or vibration. In the screw loosening operation, namely, in the reverse rotation mode, torque transmission can be achieved. by either radially contracting the coil spring to grip the respective cylindrical outer surfaces of the drive and output shaft members or radially expanding the coil spring to catch the respective cylindrical inner surfaces of the drive and output shaft members. Therefore, the same advantageous effects as obtained in the forward rotation mode can also be obtained in the reverse rotation mode.

Offensichtlich sind verschiedene Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen Lehre möglich. Es ist deshalb einzusehen, daß die Erfindung innerhalb des Schutzbereiches der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, auf andere Weise als speziell beschrieben in die Praxis umgesetzt werden kann.Obviously, various modifications and variations of the present invention are possible in light of the above teachings. It is therefore to be understood that within the scope of the invention as defined by the appended claims, the invention may be practiced otherwise than as specifically described.

Claims

1. A power screwdriver of the type comprising a drive shaft member (5) for transmitting a force from a drive unit (4); an axially movably supported output shaft member (7) holding a bit (15); and a compression spring (24; 74) urging the output shaft member (7) and the drive shaft member (5) away from each other; characterized by a wound clutch spring (16; 33; 41; 64) coaxial with the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) and extending spirally over and along respective cylindrical surfaces (10, 19; 31, 39; 43, 46; 43, 50) of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7), the clutch spring (16; 33; 41; 64) having a portion (16b; 33a; 41a; 64a) fixedly attached to one (7 or 5) of the output shaft member (7) and the drive shaft member (5); by means (8; 35; 48; 62) provided on the other (5 or 7) of the output shaft member (7) and the drive shaft member (5) for locking a second part (16a; 33b; 41b; 64b) of the clutch spring (16; 33; 41; 64) in response to the axial displacement of the output shaft member (7); and means (3, 24) for interrupting the transmission of a rotational force from the drive shaft member (5) to the output shaft member (7) in accordance with a predetermined axial displacement of the output shaft member (7) relative to the drive shaft member (5).

2. Motor screwdriver according to claim 1, wherein the drive shaft element (5) and the output shaft element (7) are respective parts (S1, S3) which are coaxial with and secured to each other at least when the rotational force is transmitted from the drive shaft element (5) to the output shaft element (7).

3. A motor screwdriver according to claim 1 or 2, wherein at least one (10; 39) of the respective cylindrical surfaces (10, 19; 31, 39) of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) has an outer diameter that is smaller than the inner diameter of the wound clutch spring (16; 33).

4. Motor screwdriver according to one of the preceding claims 1 to 3, wherein the means (8) for locking the second part (16a) of the clutch spring (16) in response to the axial displacement of the output shaft member (7) comprises a shoe (8) provided on the other shaft member (5 or 7) and having an inner surface (8a) with a complementary contour to the shape of a part of an outer peripheral surface of a cone.

5. A motor screwdriver according to claim 4, wherein the inner surface (8a) of the shoe (8) inclines with respect to a central axis of the drive shaft member (5) at an angle in the range of 5 to 70 degrees.

6. A motor screwdriver according to claim 5, wherein one of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) is provided with a one-way clutch (12) which acts while the drive shaft (5) rotates in the reverse direction to rotate the bit (15) in the same direction, and the other of the drive shaft element (5) and the output shaft element (7) has a guide shaft (21; 36) which is supported on a part of the inner peripheral surface of the one-way clutch (12).

7. A motor screwdriver according to claim 6, further comprising a carriage (23) connecting the part of the inner peripheral surface of the one-way clutch (12) and the guide shaft (21) to each other, wherein the guide shaft (21) and the carriage (23) are jointly rotatable and displaceable relative to each other in the axial direction thereof.

8. A power screwdriver according to any one of the preceding claims 4 to 7, further comprising a coiled reverse rotation clutch spring (27) wound in the opposite direction of the coiled clutch spring (16) and active while the drive shaft member (5) rotates in the reverse direction to rotate the bit (15) in the same direction, the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) further comprising respective cylindrical reverse rotation surfaces (28, 29), the reverse rotation clutch spring (27) extending spirally over and along the respective cylindrical reverse rotation surfaces (28, 29) and being coaxial therewith.

9. Motor screwdriver according to one of the preceding claims 1 to 3, wherein one (7) of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) comprises: a guide shaft (36), and a force transmission member (37) which is rotatable together with the guide shaft (36) and displaceable relative to the guide shaft (36) in the axial direction thereof in order to transmit the rotational force to the output shaft member (7) via the clutch spring (33), wherein the power transmission member (37) has a cylindrical surface (39) which forms the cylindrical surface of the one shaft member (7 or 5), and wherein the clutch spring (33) extends over and along the cylindrical surface (39) of the power transmission member (37) and the cylindrical surface (31) of the other shaft member (5 or 7) and is coaxial with them.

10. Motor screwdriver according to claim 9, wherein the means (35) for locking the second part (33b) of the clutch spring (33) is arranged on the output shaft element (7), and wherein the screwdriver further comprises a housing (2) in which the drive shaft element (5), the output shaft element (7), the compression spring (24) and the clutch spring (33) are accommodated, wherein the housing (2) comprises a stop (40) for releasing the locking engagement between the clutch spring (33) and the locking means (35).

11. Motor screwdriver according to claim 9 or 10, wherein the force transmission element (37) is urged by a spring (38) in the direction of the other shaft element (5) or the drive shaft element (5).

12. Motor screwdriver according to claim 11, wherein one (5) of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) is provided with a one-way clutch (12) which is fixedly arranged in a position which is radially inward with respect to the cylindrical surface (31) of the one shaft member (5), and wherein the power transmission element (37) has a sleeve (S5) which is supported on a part of the inner peripheral surface of the one-way clutch (12).

13. A power screwdriver according to claim 12, wherein the cylindrical surface (39) of the power transmission element (37) and the cylindrical surface (31) of the other shaft element (5) have different outer diameters and together form a step at their interface when they are brought together in the axial direction thereof.

14. A power screwdriver according to any one of the preceding claims 1 to 3, wherein the drive shaft member (5) further comprises a cylindrical inner surface (44) extending concentrically around the cylindrical surface (43) so that an annular groove (42) is defined therebetween for receiving one end portion of the wound clutch spring (41) therein with a slight gap therebetween, and wherein the output shaft member (7) further comprises a cylindrical inner surface (47) extending around the cylindrical surface (46; 50) so that an annular groove (53) is defined therebetween for receiving the other end portion of the wound clutch spring (41) with a slight gap therebetween, whereby, as the drive shaft member (5) rotates in one direction, the wound clutch spring (41) is caused to contract radially and thereby compress the cylindrical surfaces (43, 46; 43, 50) of the drive shaft member (5) and the output shaft element (7) to transmit the rotational force and, while the drive shaft element (5) rotates in the opposite direction, causing the wound clutch spring (41) to expand radially and thereby catch the cylindrical inner surfaces (44, 47) of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) to effect the transmission of the rotational force.

15. A power screwdriver according to claim 14, wherein one (7 or 5) of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) comprises a guide shaft (36), and a sleeve (49) is rotatable together with the guide shaft (36) and displaceable relative to the guide shaft (36) in the axial direction thereof, the sleeve (49) having an outer peripheral surface forming the cylindrical surface (50) of the one shaft member (5 or 7).

16. Motor screwdriver according to one of the preceding claims 1 to 3, wherein the other shaft member (5 or 7) comprises a cylindrical sleeve (S1) having an outer peripheral surface forming the cylindrical surface of the other shaft member (10 or 19) and a radial through hole (66) opening at one end to the outer peripheral surface of the sleeve (S1), and wherein the means for locking the second part (64a) of the wound clutch spring (64) according to the axial displacement of the output shaft member (7) consists of a ball (62) movably received in the radial through hole (66) and able to partially protrude from the outer peripheral surface of the sleeve (S1), and a means (T5; T6) for forcing the ball (62) to protrude from the outer peripheral surface of the sleeve (51) according to the axial displacement of the output shaft element (7).

17. A power screwdriver according to claim 16, wherein, while the rotational force from the drive shaft member (5) is not transmitted to the output shaft member (7), the second part (64a) of the wound clutch spring (64) is separated from the ball (62) in the axial direction with a clearance (84) provided therebetween.

18. A power screwdriver of the type comprising a drive unit (4); a drive shaft member (5) adapted to be rotated by the drive unit (4); an output shaft member (7) capable of holding a bit and rotatable about its own axis and movable in the axial direction according to a screw tightening depth; a compression spring (24; 74) urging the output shaft member (7) and the drive shaft member (5) away from each other; a clutch means (16; 33; 41; 64) for releasing and interrupting the transmission of a rotational force from the drive shaft member (5) to the output shaft member (7); and a housing (2) containing the drive unit (4), the drive shaft member (5), the output shaft member (7), the compression spring (24; 74) and the clutch means (16; 33; 41; 64), the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) being coaxial with each other; characterized in that the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) have respective sleeves (S1, S3; 49); that the coupling means (16; 33; 41; 64) comprises: a coil spring (16; 33; 41; 64) engageable with respective outer peripheral surfaces (10, 19; 31, 39; 43, 46; 43, 50) of the sleeves (S1, S3; 49) of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7), means (18; 45) for coupling one end (16b; 33a; 41a; 64b) of the coil spring (16; 33; 41; 64) to one (7 or 7) of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7), and locking means (8; 35; 48; 62) to lock the other end (16a; 33b; 41b; 64a) of the coil spring (16; 33; 41; 64) to the other (5 or 7) of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) when the drive shaft member (5) approaches the output shaft member (7) against the force of the compression spring (24; 74) while the housing (2) is pushed toward a material (72) in which a screw (25) is tightened; and that means (3, 24) are provided to interrupt the transmission of a rotational force from the drive shaft element (5) to the output shaft element (7) in accordance with a predetermined axial displacement of the output shaft element (7) relative to the drive shaft element (5).

19. A power screwdriver according to claim 18, wherein the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) each comprise a second sleeve (S2, S4) extending around and concentric with a corresponding one (S1 or S3) of the sleeves (S1, S3), and wherein the coil spring (64) grips respective outer peripheral surfaces of the sleeves (S1, S3) of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) while the drive shaft (5) rotates in the forward direction, and is forced into pressure contact with respective inner peripheral surfaces of the second sleeves (S2, S4) of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) while the drive shaft member (5) rotates in the reverse direction.

20. A power screwdriver according to claim 19, wherein the locking means (66, 62, 68) comprises: a radial through hole (66) formed in the sleeve (S1 or S3) of the other shaft member (5 or 7), a ball (62) movably received in the radial through hole (66) and capable of partially protruding from the outer peripheral surface of the sleeve (S1 or S3), and means (T5; T6) for urging the ball (62) to protrude from the outer peripheral surface of the sleeve (S1 or S3) in response to the movement of the output shaft member (7).

21. A power screwdriver according to claim 20, wherein, while the rotational force is not transmitted from the drive shaft member (5) to the output shaft member (7), the other end (64a) of the coil spring (64) is separated from the ball (62) in the axial direction with a clearance (84) provided therebetween.

22. A power screwdriver according to claim 20 or 21, wherein the means (T5) for urging the ball (62) to protrude from the outer peripheral surface of the sleeve (S1 or S3) comprises a pushing element (68) having a tapered portion (T5) which can engage the ball (62) to push it out of the sleeve (S1 or S3) as the output shaft element (7) moves toward the drive shaft element (5).

23. A motor screwdriver according to claim 22, further comprising a stop means (3) which is movable relative to the housing (2) in the axial direction and can engage the material (72) to which the screw (25) is tightened, the thrust element (68) being arranged such that when the stop means (3) strikes the material (72) to which the screw (25) is tightened, the thrust element (68) is displaced in a direction away from the drive shaft element (5) by the force of the compression spring (74).

24. A power screwdriver according to claim 18, wherein the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) each comprise: a second sleeve (S2, S4) concentric with a corresponding (S1 or S3) of the sleeves (S1, S3), and wherein the coupling means (27, 30, 26; 78, 30, 76) comprises a second coil spring (27; 78) wound in the opposite direction of the coil spring (16; 64) and engageable with respective outer peripheral surfaces of the second sleeves (S2, S4) of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7), a second means (30; 30; 80) for firmly securing one end (27b; 78b; 78a) of the second coil spring (27; 78) to one (5 or 7) of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7), and a second locking means (26; 76; 82) for securing the other end (27a; 78a; 78b) of the second coil spring (27; 78) to the other (7 or 5) of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) when the drive shaft member (5) relatively approaches the output shaft member (7) against the force of the compression spring (24; 74) while the housing (2) is pressed toward a material (72) to which a screw (25) is tightened.

25. A motor screwdriver according to claim 18 or 24, wherein each of the locking means (62) and the second locking means (76; 82) comprises: a radial through hole (66) formed in a corresponding one of the sleeve (S1 or S3) and the second sleeve (52 or 54) of the other shaft member (5 or 7), a ball (62; 76; 82) movably received in the radial through hole (66) and partially capable of protruding from the outer peripheral surface of the corresponding sleeve (S1-S4), and means (T5-T8) for urging the ball (62; 76; 82) to protrude from the outer peripheral surface of the corresponding sleeve (S1-S4) in response to the axial movement of the output shaft member (7).

26. A power screwdriver according to claim 25, wherein, while the rotational force from the drive shaft member (5) is not transmitted to the output shaft member (7), the other end (64a; 78a; 78b) of each of the coil spring (64) and the second coil spring (78) is separated from the ball (62; 76; 82) in the axial direction with a clearance (84) provided therebetween.

27. A power screwdriver according to claim 25 or 26, wherein the means (T5) for forcing the ball (62) to protrude from the outer peripheral surface of the corresponding sleeve (S1) comprises a pushing element (68) having a tapered part (T5) which can engage with the ball (62) to push it out of the corresponding sleeve (S1) when the output shaft element (7) moves towards the drive shaft element (5).

28. A motor screwdriver according to claim 27, further comprising a stop means (3) movable relative to the housing (2) in the axial direction and adapted to engage the material (72) to which the screw (25) is tightened, the thrust element (68) is arranged such that when stop means (3) strikes the material (72) to which the screw (25) is tightened, the thrust element (68) is displaced in a direction away from the drive shaft element (5) by the force of the compression spring (74).

29. Clutch mechanism with:

a drive shaft element (5) which is rotatable by a drive unit (4) and has a first cylindrical sleeve (S1; S2);

an output shaft element (7) coaxial with the drive shaft element (5), rotatable about its own axis and having a second cylindrical sleeve (S3; S4) substantially aligned with the first sleeve (S1; S2);

a compression spring (24; 74);

a coil spring (16; 33; 64; 41) disposed along respective outer peripheral surfaces or respective inner peripheral surfaces of the first and second sleeves (S1, S3; S2, S4) and having one end (16b; 33a; 64b; 41a) fixed to one of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7); and locking means (8; 35; 48; 62) for temporarily locking the other end (16a; 33b; 41b; 64a) of the coil spring (16; 33; 41; 62) to the other of the first and second sleeves (S1, S3; S2, S4), thereby causing the coil spring (16; 33; 64; 41) to contract or expand radially according to the rotational direction of the drive shaft member (5) to catch the outer peripheral surface of the inner peripheral surfaces of the first and second sleeves (S1, S3; S2, S4) of the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) and thus transmit a rotational force from the drive shaft member (5) to the output shaft member (7), characterized in that the output shaft member (7) is movable in the axial direction towards and away from the drive shaft member (5); the compression spring (24; 74) urges the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) away from each other; the locking operation is effected by the locking means (8; 35; 48; 62) when the distance between the drive shaft member (5) and the output shaft member (7) falls below a predetermined value when the output member (7) is displaced towards the drive shaft member (5) against the force of the compression spring (24; 74); and that means (3, 24) are provided to interrupt the transmission of a rotational force from the drive shaft member (5) to the output shaft member (7) in accordance with a predetermined axial displacement of the output shaft member (7) relative to the drive shaft member (5).

30. A clutch mechanism according to claim 29, further comprising means (40) for releasing the locking engagement between the other end (33b) of the coil spring (33) and the locking means (48) when the output shaft member (7) is displaced away from the drive shaft member (5) by a predetermined distance.